ZurVisualisierung physikalischer oder chemischer Phänomeneoder zur Darstellung pathologischer Gewebeveränderungenkönnen bildgebende Verfahren, so genannte Bildgebungsverfahren,eingesetzt werden, welche jeweils eine Messung eines von einem abzubildendenObjekt ausgehenden physikalischen Effektes durchführenund diese in ein Bild umwandeln. Der physikalische Effekt kann beispielsweisedurch Ultraschallwellen, Röntgenstrahlen oder Radioisotopehervorgerufen werden. Da mit unterschiedlichen Bildgebungsverfahrenunterschiedliche Abbildungen erhalten werden, werden oft mehrere unterschiedlichebildgebende Verfahren zur multimodalen Messung und Abbildung desselbenObjektes, beispielsweise desselben Gewebebereichs, herangezogen,wie es beispielsweise in der
ZurFixierung der zu untersuchenden Objekte können Koordinatenmarkierungenverwendet werden, welche gemäß der Druckschrift
Dievorgenannten Konzepte zur Objektfixierung sind jedoch invasiv undeignen sich nicht zur eindeutigen Kennzeichnung einzelner Gewebebereicheinsbesondere für die multimodale Bildgebung.TheHowever, the above-mentioned concepts for object fixation are invasive andare not suitable for clear identification of individual tissue areasespecially for multimodal imaging.
Esist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein nicht invasivesKonzept zur eindeutigen und unterscheidbaren Kennzeichnung von Gewebebereicheninsbesondere für die multimodale Bildgebung zu schaffen.ItThe object of the present invention is a non-invasiveConcept for the unique and distinguishable labeling of tissue areasespecially for multimodal imaging.
DieseAufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüchegelöst. Vorteilhafte Weiterbildungsformen sind in den abhängigenAnsprüchen wiedergegeben.TheseThe object is achieved by the features of the independent claimssolved. Advantageous forms of further education are in the dependentClaims reproduced.
DieErfindung basiert auf der Erkenntnis, dass eine unterscheidbareKennzeichnung von Gewebebereichen für bildgebende Verfahrenauf der Basis eines Kennzeichnungsmerkmals realisiert werden kann,welches einem abzubildenden Gewebebereich eindeutig zugeordnet undauf dessen Oberfläche anbringbar ist. Erfindungsgemäß könnenzur Kennzeichnung von unterschiedlichen Gewebebereichen desselbenObjektes unterschiedliche Kennzeichnungsmerkmale verwendet werden,so dass beispielsweise jedem Gewebebereich ein vorbestimmtes undunterscheidbares Kennzeichnungsmerkmal zugeordnet werden kann.TheInvention is based on the recognition that a distinguishableLabeling of tissue areas for imaging procedurescan be realized on the basis of an identification feature,which clearly assigned to a tissue area to be imaged andon the surface attachable. According to the inventionfor the identification of different tissue areas of the sameObject's different labeling features are usedso that, for example, each tissue area has a predetermined anddistinguishable identifier feature can be assigned.
Erfindungsgemäß wirdeine automatische Zuordnung multimodal erhaltener Abbildungen desselbenGewebebereichs beispielsweise auf der Basis der den Abbildungenzugrunde liegenden, unterschiedlichen Datensätze ermöglicht.Werden beispielsweise mehrere Abbildungen desselben Gewebebereichesunter Verwendung unterschiedlicher Bildgebungsverfahren erhalten,so enthalten die den unterschiedlichen Abbildungen zugrunde liegenden Datensätzeauch Informationen, welche das Kennzeichnungsmerkmal oder dessenCharakteristik, beispielsweise eine geometrische Form betreffen.Auf der Basis der in dem jeweiligen Datensatz enthaltenen Information überdas Kennzeichnungs merkmal können daher eine eindeutigeZuordnung eines Datensatzes zu einem Gewebebereich getroffen werden.According to the inventionautomatic assignment of multimodal images of the sameTissue range, for example, based on the illustrationsunderlying different sets of data.If, for example, several images of the same tissue areaobtained using different imaging methods,Thus, the records underlying the different mappings containalso information which the marking feature or itsCharacteristics, for example, relate to a geometric shape.On the basis of the information contained in the respective data record aboutThe tag feature can therefore be a uniqueAssignment of a data set to a tissue area are taken.
DieErfindung betrifft gemäß einem Aspekt ein Kennzeichnungsmerkmalzur Kennzeichnung eines Gewebebereiches, wobei das Kennzeichnungsmerkmaldem Gewebebereich eindeutig zugeordnet werden kann. Hierzu umfasstdas Kennzeichnungsmerkmal bevorzugt zumindest eine vorbestimmte Charakteristik,welche beispielsweise auf eine geometrische Struktur des Kennzeichnungsmerkmals zurückgeführtwerden kann. Um eine schnelle und nicht invasive Anbringung desKennzeichnungsmerkmals zu ermöglichen, ist dieses erfindungsgemäß auf eineOberfläche des abzubildenden Gewebebereichs beispielsweisemittels einer Klebeschicht oder einer Klebefolie oder durch Bondenoder Nähen anbringbar.TheThe invention relates in one aspect to an identification featurefor identifying a tissue area, wherein the identification featurecan be clearly assigned to the tissue area. Includesthe identification feature prefers at least one predetermined characteristic,which, for example, attributed to a geometric structure of the identification featurecan be. For a quick and non-invasive attachment of theTo allow identification feature, this invention is based on aSurface of the tissue region to be imaged, for exampleby means of an adhesive layer or an adhesive film or by bondingor sewing attachable.
Gemäß einemAusführungsbeispiel ist das Kennzeichnungsmerkmal beispielsweiseoptisch oder akustisch oder radioaktiv oder elektromagnetisch beispielsweiseinnerhalb eines vorbestimmten Wellenlängenbereichs, beispielsweiseeines Röntgenwellenlängenbereichs, erfassbar.Das Kennzeichnungsmerkmal kann ferner einen auslesbaren Code, beispielsweiseeinen Barcode oder einen RFID-Code aufweisen, welcher mittels einesBarcodelesers ausgelesen oder eines RFID-Empfängers empfangenund detektiert werden kann. Ferner kann das Kennzeichnungsmerkmaleine vorbestimmte mechanische Struktur aufweisen, welche beispielsweiseeinen Metallring aufweisen oder kegelförmig ausgebildetsein kann.According to oneExemplary embodiment is the identification feature, for exampleoptically or acoustically or radioactively or electromagnetically, for examplewithin a predetermined wavelength range, for examplean X-ray wavelength range, detectable.The tagging feature may further include a readable code, for examplea bar code or an RFID code, which by means of aBarcode reader read or receive an RFID receiverand can be detected. Furthermore, the identification featurehave a predetermined mechanical structure, which for examplehave a metal ring or cone-shapedcan be.
Gemäß einemweiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung des erfindungsgemäßen Kennzeichnungsmerkmalszur Kennzeichnung eines Gewebebereichs in Bildgebungsverfahren,insbesondere in diagnostischen und/oder multimodalen Bildgebungsverfahren.According to oneIn another aspect, the invention relates to the use of the identification feature of the inventionfor marking a tissue area in imaging procedures,especially in diagnostic and / or multimodal imaging procedures.
Gemäß einemweiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Bildgebungsverfahren,insbesondere ein diagnostisches und/oder ein multimodales Bildgebungsverfahren,bei dem eine Abbildung eines Gewebebereiches gemeinsam mit einemauf dessen Oberfläche angeordneten Kennzeichnungsmerkmal beispielsweisein Form von elektronischen Daten bereitgestellt wird, welche einenBilddatensatz bilden. Der Bilddatensatz kann beispielsweise in einemelektronischen Speicher abgelegt und aus diesem auslesbar sein,wobei der Schritt des Bereitstellens beispielsweise auch das Auslesendes Bilddatensatzes aus dem Speicher umfassen kann.According to oneIn another aspect, the invention relates to an imaging method,in particular a diagnostic and / or a multimodal imaging method,in which an illustration of a tissue area together with aFor example, arranged on the surface marking featureis provided in the form of electronic data containing aForm image data set. The image data set can, for example, in astored electronic memory and be read from this,wherein the providing step includes, for example, readingof the image data set from the memory may include.
Nacheiner Erfassung des Kennzeichnungsmerkmals beispielsweise mittelseines Sensors oder auf der Basis des Bilddatensatzes mittels einesMustererkennungsverfahrens können der Bilddatensatz undder Gewebebereich einander zugeordnet werden. Diese Zuordnung kannbeispielsweise anhand einer vorbestimmten Relation zwischen demKennzeichnungsmerkmal oder dessen Charakteristik und dem Gewebebereichdurchgeführt werden.Toa detection of the identification feature, for example by means ofa sensor or on the basis of the image data set by means of aPattern recognition method, the image data set andthe tissue area are assigned to each other. This assignment canFor example, based on a predetermined relation between theIdentification feature or its characteristics and the tissue areabe performed.
Gemäß einerAusführungsform ist das Bildgebungsverfahren ein multimodalesBildgebungsverfahren, bei dem eine Mehrzahl von Abbildungen desselbenGewebebereichs jeweils gemeinsam mit dem auf der Oberflächedes Gewebebereichs angeordneten Kennzeichnungsmerkmal bevorzugtmittels einer Mehrzahl von unterschiedlichen Bildgebungsverfahrenbereitgestellt wird. Die unterschiedlichen Abbildungen sind beispielsweisejeweils durch elektronische Bilddatensätze repräsentiert.According to oneEmbodiment, the imaging method is a multimodalImaging method in which a plurality of images of the sameTissue area in each case together with that on the surfacethe tissue region arranged characteristic feature preferredby a plurality of different imaging methodsprovided. The different pictures are for exampleeach represented by electronic image data sets.
Ineinem weiteren Verfahrensschritt wird das Kennzeichnungsmerkmalerfasst. Hierbei kann beispielsweise jeder der Datensätzehinsichtlich des Kennzeichnungsmerkmals untersucht werden, um dasKennzeichnungsmerkmal in jedem Bilddatensatz bei spielsweise mittelseines Muster- oder Bildverarbeitungsverfahrens zu erfassen. Aufder Basis des jeweils erfassten Kennzeichnungsmerkmals kann die Mehrzahlder Bilddatensätze zu dem Gewebebereich oder der Gewebebereichzu jedem Bilddatensatz der Mehrzahl der Bilddatensätzezugeordnet werden.Ina further method step becomes the identification featuredetected. Here, for example, each of the recordsbe examined with regard to the marking feature in order toIdentification feature in each image data set for example by means ofa pattern or image processing method to capture. Onthe basis of the respectively detected identification feature, the pluralitythe image data sets to the tissue area or the tissue areato each image data set of the plurality of image data setsbe assigned.
Gemäß einerAusführungsform wird das Kennzeichnungsmerkmal optischoder akustisch oder akustooptisch oder haptisch oder elektrisch odermagnetisch oder elektromagnetisch innerhalb eines vorbestimmtenWellenlängenbereichs oder mittels einer Röntgenstrahlungoder mittels einer radioaktiven Strahlung erfasst. Weist das Kennzeichnungsmerkmalbeispielsweise bestimmte optische Eigenschaften auf, so kann esbereits optisch erfasst werden. Das Kennzeichnungsmerkmal kann jedoch ausgebildetsein, elektromagnetische Wellen auszusenden oder diese in einervorbestimmten Art und Weise zu reflektieren, so dass die Erfassungdes Kennzeichnungsmerkmals mittels eines Sensors, beispielsweisemittels eines elektromagnetische oder optischen Sensors durchgeführtwerden kann. Ist das Kennzeichnungsmerkmal radioaktiv oder reagiertes in vorbestimmter Weise mit radioaktiver Strahlung, so kann zurErfassung desselben auch ein radioaktiver Sensor eingesetzt werden.According to oneEmbodiment, the identification feature becomes opticalor acoustically or acousto-optically or haptically or electrically ormagnetic or electromagnetic within a predeterminedWavelength range or by means of X-raysor detected by means of radioactive radiation. Indicates the identification featureFor example, it may have certain optical propertiesalready be captured optically. However, the tag feature may be formedbe to emit electromagnetic waves or these in oneto reflect predetermined manner, so that the detectionthe identification feature by means of a sensor, for exampleperformed by means of an electromagnetic or optical sensorcan be. Is the marking feature radioactive or reactive?it in a predetermined manner with radioactive radiation, so mayDetecting the same also be used a radioactive sensor.
Gemäß einerAusführungsform zeichnet sich das Kennzeichnungsmerkmaldurch eine vorbestimmte geometrische Struktur aus, welche beispielsweisemittels eines externen Sensors oder auf der Basis des Bilddatensatzesmittels beispielsweise eines Mustererkennungsverfahrens detektiertwerden kann. Die vorbestimmte geometrische Struktur kann beispielsweiseein Kreissegment oder ein Rechtecksegment oder eine Winkelangabeoder eine Skala, beispielsweise eine Graustufenskala oder eine Zahlenskala,oder einen Barcode aufweisen. Aufgrund der Vielzahl von möglichengeometrischen Strukturen kann daher jedem abzubildenden Gewebebereichein vorbestimmtes geometrisches Kennzeichnungsmerkmal zugeordnetwerden, das eine eindeutige und unmittelbare Zuordnung des Bilddatensatzeszu dem Gewebebereich oder umgekehrt ermöglicht.According to oneEmbodiment is characterized the characterizing featureby a predetermined geometric structure, which for exampleby means of an external sensor or on the basis of the image data setdetected by, for example, a pattern recognition methodcan be. The predetermined geometric structure may be, for examplea circle segment or a rectangle segment or an angle specificationor a scale, such as a grayscale scale or a number scale,or have a barcode. Because of the variety of possibleTherefore, geometric structures can be any tissue area to be imagedassociated with a predetermined geometric identifierbe that a clear and immediate assignment of the image data setto the tissue area or vice versa.
Gemäß einerAusführungsform ist dem Gewebebereich ein Referenzmerkmalzugeordnet, das beispielsweise eine Kennzeichnungscharakteristik aufweist,die mit einer Kennzeichnungscharakteristik des diesem Gewebebereichzugeordneten oder zuzuordnenden Kennzeichnungsmerkmals aufweist. Nacheiner Erfassung des Kennzeichnungsmerkmals mittels eines Sensorsoder auf der Basis des Bilddatensatzes kann das Kennzeichnungsmerkmalmit dem Referenzmerkmal oder mit einer Mehrzahl von Referenzmerkmalenverglichen werden, um bei Übereinstimmung des Kennzeichnungsmerkmalsmit dem Referenzmerkmal des betroffenen Gewebebereiches eine eindeutigeZuordnung des Kennzeichnungsmerkmals zu dem Gewebebereich zu treffen.According to oneEmbodiment is the tissue area a reference featureassigned, for example, has a characterizing characteristic,those with an identification characteristic of this tissue areahaving associated or attributable identifier feature. Toa detection of the identification feature by means of a sensoror on the basis of the image data set, the identification featurewith the reference feature or with a plurality of reference featuresbe compared to match the identification featurewith the reference feature of the affected tissue area a uniqueAssigning the identification feature to the tissue area.
Gemäß einerAusführungsform ist das Bildgebungsverfahren ein Röntgendurchleuchtungsverfahrenoder ein PET-Verfahren (PET: Positronen-Emissions-Tomographie) oderein CT-Verfahren (CT: Computertomographie) oder ein MRT-Verfahren (MRT:Magnetresonanztomographie) oder ein optisches Abbildungsverfahrenoder ein Ultraschallverfahren. Es sind jedoch auch kombinierte Verfahren möglich,wie beispielsweise akusto-optische Verfahren oder opto-akustischeVerfahren. Im Allgemeinen handelt es sich bei dem Bildgebungsverfahrenum ein Verfahren, das ein Bereitstellen einer Abbildung eines Gewebebereichsin Form eines Bilddatensatzes ermöglicht.According to oneEmbodiment, the imaging method is an X-ray fluoroscopy methodor a PET method (PET: positron emission tomography) orCT (CT: Computed Tomography) or MRI (MRI):Magnetic resonance imaging) or an optical imaging methodor an ultrasound procedure. However, combined methods are also possiblesuch as acousto-optic or opto-acousticMethod. In general, the imaging process isa method of providing an image of a tissue areain the form of an image data record.
DieErfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekteine programmtechnisch eingerichtete Vorrichtung, welche ausgebildetist, ein Computerprogramm zum Ausführen des erfindungsgemäßenBildgebungsverfahrens ablaufen zu lassen. Die programmtechnischeingerichtete Vorrichtung kann ferner Merkmale einer Bildgebungsvorrichtungaufweisen, welche zur Ausführung eines der vorgenannten Bildgebungsverfahrengeeignet sind.The invention relates, according to a further aspect, to a programmatically furnished Vor Direction, which is designed to run a computer program for performing the imaging method according to the invention. The program-technically configured device can also have features of an imaging device which are suitable for carrying out one of the aforementioned imaging methods.
Gemäß einemweiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Computerprogramm miteinem Programmcode zum Ausführen des erfindungsgemäßen Bildgebungsverfahrens,wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.According to oneIn another aspect, the invention relates to a computer program witha program code for carrying out the imaging method according to the invention,when the computer program runs on a computer.
WeitereAusführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegendenZeichnungen näher erläutert. Es zeigen:FurtherEmbodiments will be made with reference to the accompanying drawingsDrawings explained in more detail. Show it:
Inden
In
Diein den
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Darüberhinaus kann das Kennzeichnungsmerkmal Eigenschaften aufweisen, welcheeine beispielsweise lokale Skalierung und/oder Kalibrierung dervorstehend genannten Modalitäten bezüglich beispielsweiseeiner Farbskala, von Längenmaßen, von Höhenmaßen,eines oder mehrerer Reflektionskoeffizienten, eines oder mehrererAbsorptionskoeffizienten, einer Strahlungsquelle, eines Temperaturmaßes, einerFeuchtigkeit oder einer Leitfähigkeit dienen kann.About thatIn addition, the tagging feature may include features thatfor example, local scaling and / or calibration of theabove-mentioned modalities regarding, for examplea color scale, length measures, height measurements,one or more reflection coefficients, one or moreAbsorption coefficient, a radiation source, a temperature measure, aMoisture or a conductivity can serve.
Darüberhinaus kann das Kennzeichnungsmerkmal zur mechanischen Fixierungeiner Probe, beispielsweise eines Gewebebereichs, eines Sensors,eines Applikators, beispielsweise in der Gestalt eines Metallringsmit einer Magnetfunktion oder eines Vakuumhalters, zum Durchführenvon Messungen oder Eingriffen, beispielsweise Dermatologie-Langzeitaufnahmen,dynamischen Messungen, Monitoring und Follow-up oder therapeutischenVerfahren, eingesetzt werden.About thatIn addition, the marking feature for mechanical fixationa sample, for example a tissue region, of a sensor,an applicator, for example in the form of a metal ringwith a magnetic function or a vacuum holder, for performingof measurements or procedures, for example long-term dermatology,dynamic measurements, monitoring and follow-up or therapeuticProcedures are used.
Istdas Kennzeichnungsmerkmal als eine Schablone geformt, so kann esmetallisch sein und/oder einen Ring mit einem Loch und/oder eine Winkelmarkierungoder ein Rechteck mit einer Seitenmarkierung oder einen Winkel aufweisen.Ferner kann auf dem Ring eine Nummerierung angebracht werden, welcheeine Zahl, einen maschinenlesbaren Code, einen Barcode, einen Lochcodeoder einen RFID-Code umfasst. Derartige Kennzeichnungsmerkmale könnenferner eine Längsskala, eine Farbskala oder auch Elektrodenzur Leitfähigkeitsmessung oder zur Temperaturmessung mittelseines Temperatursensors aufweisen.isit can do thatbe metallic and / or a ring with a hole and / or an angle markor a rectangle with a side marker or an angle.Furthermore, a numbering can be attached to the ring, whicha number, a machine-readable code, a barcode, a hole codeor an RFID code. Such identification features canFurthermore, a longitudinal scale, a color scale or electrodesfor conductivity measurement or for temperature measurement by means ofhaving a temperature sensor.
ZwecksFixierung kann ein schablonenartiges Kennzeichnungsmerkmal kegelartiggeformt sein, wobei die Fixierung beispielsweise magnetisch seinkann. Schablonenartige Kennzeichnungsmerkmale sind insbesonderesterilisierbar und können sowohl als ein Wegwerfproduktals auch als ein wiederverwendbares Produkt eingesetzt werden.For the purpose ofFixation can taper a template-like featurebe shaped, the fixation, for example, be magneticcan. Template-type features are in particularcan be sterilized and used both as a disposable productas well as a reusable product.
In
ImSchritt
ZurBereitstellung der Abbildung des Gewebebereiches im Schritt
Dadurchwird ermöglicht, dass einzelne Datensätze einembestimmten Gewebebereich bzw. einer Region, welche beispielsweiseeine Hautläsion aufweisen kann, für die Diagnostik,die Qualitätskontrolle, die Speicherung, für dasFollow-up oder für das Monitoring oder für dieTherapie zugeordnet werden können. Insbesondere ist esmöglich, multimodale Datensätze beispielsweiseim Kontext einer dermatologischen Untersuchung zueinander zu referenzieren,was insbesondere bei unterschiedlichen Größenordnungender Datensätze, welche beispielsweise mikroskopische odermakroskopische Abbildungen aufweisen, durch darin enthaltene inhärente Strukturenohne die Verwendung des erfindungsgemäßen Kennzeichnungsmerkmalsnicht effizient durchgeführt werden kann.TherebyThis allows individual records to be onecertain tissue area or a region, which for examplemay have a skin lesion, for diagnostics,quality control, storage, for thatFollow-up or for monitoring or forTherapy can be assigned. In particular it ispossible, multimodal datasets, for exampleto refer to each other in the context of a dermatological examination,which in particular with different orders of magnitudethe data sets, which for example microscopic orhave macroscopic images by inherent structures contained thereinwithout the use of the characterizing feature of the inventioncan not be done efficiently.
ZurReferenzierung bzw. Zuordnung eines Gewebebereiches zu einem Bilddatensatzwird dieser zunächst bevorzugt mittels des Kennzeichnungsmerkmalsmarkiert. Nach einer Aufnahme des Gewebebereiches mit einem derbekannten Bildgebungsverfahren wird die Markierung entweder in demresultierenden Datensatz oder durch eine erweiterte Sensorik erkannt.Das Kennzeichnungsmerkmal kann ferner als Markierung auch zur Bereitstellungeines mechanischen Referenzpunktes herangezogen werden.toReferencing or assignment of a tissue area to an image data setthis is initially preferred by means of the identification featuremarked. After recording the tissue area with one of theknown imaging method, the mark is either in theresulting record or detected by an advanced sensor.The tagging feature may also be used as a tag to providea mechanical reference point are used.
DasKennzeichnungsmerkmal kann beispielsweise durch optische, akustische,elektrische, magnetische, elektromagnetische oder taktile Sensorikerfasst werden. Darüber hinaus ist es möglich,das Kennzeichnungsmerkmal mittels der Röntgenstrahlen,des PET-Verfahrens, des CT-Verfahrens, des MRT-Verfahrens, fotoakustischoder auch akusto-optisch zu detektieren. Ist das Kennzeichnungsmerkmalfluoreszierend, so kann diese Eigenschaft ebenfalls zu dessen Erfassungherangezogen werden. Das Kennzeichnungsmerkmal kann darüberhinaus mehrere der vorgenannten Eigenschaften gleichzeitig aufweisen,welche dessen Erfassung mit unterschiedlichen Mitteln oder Modalitä tenzulassen, so dass eine Kombination der vorgenannten Erfassungsansätzemöglich ist.The identification feature can be, for example, optical, acoustic, electrical, magnetic, electromagnetic or tactile Senso be recorded. Moreover, it is possible to detect the identification feature by means of X-rays, the PET method, the CT method, the MRT method, photo-acoustically or acousto-optically. If the marking feature is fluorescent, then this property can also be used to detect it. The marking feature may moreover have several of the aforementioned properties simultaneously, which allow its detection with different means or Modalitä th, so that a combination of the aforementioned detection approaches is possible.
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