DE102008040803A1

DE102008040803A1 - Verfahren zur quantitativen Darstellung des Blutflusses

Info

Publication number: DE102008040803A1
Application number: DE102008040803A
Authority: DE
Inventors: Thomas Schuhrke; Günter Meckes; Joachim Steffen; Hans-Joachim Miesner; Frank Rudolph; Werner Nahm
Original assignee: Carl Zeiss Surgical GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2008-07-28
Filing date: 2008-07-28
Publication date: 2010-02-04
Also published as: US20100041999A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur quantitativen Darstellung des Blutflusses in einer Gewebe- oder Adernregion basierend auf dem Signal eines in das Blut injizierten Kontrastmittels. Dabei werden zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten mehrere Einzelbilder des von der Gewebe- oder Adernregion abgegebenen Signals aufgenommen und gespeichert. Für Bildbereiche von abgespeicherten Einzelbildern wird jeweils der Zeitpunkt ermittelt, an dem das Signal einen bestimmten Schwellwert überschritten hat und dieser Zeitpunkt wird jeweils für die Bildbereiche dargestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur quantitativen Darstellung des Blutflusses nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Es sind mehrere Verfahren zur Beobachtung und Bestimmung des Blutflusses in Gewebe- und Adernregionen bekannt, bei denen jeweils ein Chromophor, wie z. B. Indocyaningrün appliziert wird. Der Fluoreszenzfarbstoff kann dann bei seiner Verbreitung im Gewebe oder entlang der Adern mittels einer Videokamera beobachtet werden. Je nach Anwendungsgebiet kann die Beobachtung nichtinvasiv geschehen oder im Rahmen einer Operation, beispielsweise über die Kamera eines Operationsmikroskops.
Dabei sind viele Verfahren bekannt, bei denen lediglich die relative Verteilung des Fluoreszenzfarbstoffs im Gewebe oder den Adern qualitativ untersucht wird, um auf deren Durchblutung zu schließen. So wurde bspw. über das Betrachten eines während der Operation aufgenommenen IR-Videos auf die Durchblutung geschlossen und Diagnosen gestellt. Es ist auch bekannt, den Anstieg der Helligkeit des Fluoreszenzsignals an allen oder ausgewählten Bildpunkten über die Zeit festzuhalten und so eine Verlaufskurve des von dem Fluoreszenzfarbstoff ausgesandten Signals aufzunehmen. Der Verlauf der dabei aufgenommenen Anflutungskurve gibt dem Arzt qualitativ Aufschluss über mögliche Gefäßverengungen oder sonstige Probleme im Bereich dieses Bildpunktes. Ein Beispiel hierfür ist in der DE 101 20 980 A1 gegeben. Das in der DE 101 20 980 A1 beschriebene Verfahren geht jedoch über die qualitative Analyse hinaus und beschreibt einen Weg zur quantitativen Bestimmung des Blutflusses an jedem Bildpunkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, der behandelnden Person weitere Hilfestellungen anzubieten, aus denen diese auf Probleme in der Durchblutung schließen kann und welche das Stellen der Diagnose unterstützen.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung durch ein Verfahren zur quantitativen Darstellung des Blutflusses nach Anspruch 1.
Erfindungsgemäß wird das in ein Gewebe- oder Aderngebiet einströmende Kontrastmittel beobachtet, indem das von ihm emittierte Signal als Video aufgenommen, das Video in Einzelbilder zerlegt und diese abgespeichert oder unmittelbar Einzelbilder abgespeichert werden und für mehrere sich entsprechende Bildbereiche, insbesondere Bildpunkte, in den Einzelbildern jeweils der Zeitpunkt ermittelt wird, an dem das aufgenommene Signal eine Signalstärke erreicht, die über einem festgelegten Schwellwert liegt, um anhand der für die Bildpunkte ermittelten Zeitpunkte eine zweidimensionale Darstellung der jeweiligen Einströmzeiten, eine Zeitoffsetdarstellung, bezogen auf einen Anfangszeitpunkt wie bspw. den frühesten gefundenen Einströmzeitpunkt oder den Anfangszeitpunkt der Aufnahmen, zu erstellen. Bei den sich entsprechenden Bildbereichen in den Einzelbildern kann es sich im Idealfall um örtlich denselben Bildpunkt oder Bildbereich, also eine Anzahl nebeneinander liegender Bildpunkte handeln, wenn unterschiedliche Einzelbilder mit derselben Auflösung von exakt demselben Ausschnitt des Objektes aufgenommen wurden oder erfindungsgemäß in einer vorteilhaften Ausführungsform auch um Bildpunkte oder Bildbereiche in unterschiedlichen Einzelbildern, die einander erst zugeordnet werden, weil sich zwischen den Aufnahmen die Aufnahmebedingungen verändert haben, sich bspw. Objekt und Aufnahmeeinrichtung gegeneinander verschoben haben oder die Auflösung verändert wurde oder Ähnliches. Dies wird in einem späteren Abschnitt detailliert erläutert. Bei dem injizierten Kontrastmittel handelt es sich vorzugsweise um einen Fluoreszenzfarbstoff, wie beispielsweise Indocyaningrün. Es können jedoch auch andere, für die Perfusionsdiagnostik bekannte Farbstoffe verwendet werden. Die Anregung der Fluoreszenz zur Erzeugung des aufzunehmenden Signals erfolgt üblicherweise durch eine Nahinfrarotlichtquelle. Für die Aufnahme wird eine Infrarot-Kamera verwendet, bei der es sich oftmals um eine CCD- oder CMOS-Kamera handelt und welche entweder als eigenständiges medizinisches Gerät verwendet wird oder in ein Operationsmikroskop integriert ist. Die Erzeugung der aufzunehmenden Einzelbilder des Signals erfolgt entweder durch die Zerlegung eines Videos in Einzelbilder oder direkt durch das Abspeichern von aufgenommenen Einzelbildern in bestimmten Zeitabfolgen. Die Einzelbilder können beispielsweise als Bitmap abgespeichert werden. Der Zeitpunkt der Schwellwertüberschreitung an dem zu betrachtenden Bildpunkt relativ zu einem Bezugszeitpunkt stellt den Zeitoffset dar, nach dem das Kontrastmittel im Blut an einem Ort der Gewebe- oder Adernregion angekommen ist. Daraus kann auf das Strömungsverhalten des Blutes in der Region geschlossen werden. Diese Darstellung gibt der behandelnden Person eine wertvolle Hilfestellung, um Strö mungsblockaden oder Engstellen zu erkennen. Sie ist somit ein sehr wichtiges neues Hilfsmittel für die Diagnose. Der Zeitpunkt der Schwellwertüberschreitung kann auf unterschiedliche Arten abgeleitet werden. Beispielsweise aus der Signalstärke des aufgenommenen Signals selbst, aus dem Anstieg des Signals oder über das Betrachten von Signaleigenschaften, welche typisch für das Signal vor und nach der Schwellwertüberschreitung sind.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Zeitoffset, in eine Farbe auf einer Farbskala übertragen, so dass sich ein Falschfarbenbild ergibt, anhand dessen das Strömungsverhalten des Blutes gut sichtbar wird. Ein Falschfarbenbild gibt einen sehr schnellen und intuitiven Überblick über Zeitabfolgen.
Bevorzugt wird die Falschfarbenskala so gewählt, dass ein intuitiver Zusammenhang zu bekannten anatomischen Begriffen besteht. So wird der arterielle Charakter betont, indem frühe Zeitpunkte rot dargestellt werden, während der venöse Charakter anderer Bereiche dadurch betont wird, dass späte Zeitpunkte blau dargestellt werden. So ist das Falschfarbenbild direkt an die gewohnte Denkweise der behandelnden Personen angepasst und gibt ihnen damit einen sehr eingängigen direkten Überblick.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird als Skala für die Zeitpunkte, an denen die Signalstärke eine bestimmte Schwelle überschreitet, eine Graustufenskala gewählt. Diese Skala kann etwas geringer auflösen als ein Falschfarbenbild, ist aber dafür für die Schwarzweißwiedergabe geeignet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird, vor der Bestimmung der Zeitpunkte der Schwellwertüberschreitung, eine Bewegungskompensation auf die Einzelbilder angewandt. Das heißt, die Einzelbilder werden, falls sie gegeneinander verschoben sind, erst übereinander gelegt, so dass tatsächlich die jeweils zugehörigen Bildpunkte bei der Bestimmung der Zeitpunkte verglichen werden. Dem liegt das Problem zugrunde, dass sich während der Aufnahme das Aufnahmegerät oder das aufzunehmende Objekt bewegen kann. In diesem Fall sind die aufgenommenen Bilder der Signale gegeneinander verschoben, so dass die Verschiebung erst rückgängig gemacht werden muss, will man pro Bildpunkt des aufgenommenen Objekts einen stetigen Verlauf des Signals bekommen. Dieser ist Voraussetzung, den Zeitpunkt des Überschreitens des Schwellwertes des Signals ortsaufgelöst bestimmen zu können. Ohne eine Bewegungskompensation könnte es also zu falschen Zuordnungen der Zeitpunkte zu den Bildpunkten kommen und damit zu einer fehlerhaften Darstellung des Zeitoffsets. Vorzugsweise wird zur Bewegungskompensation eine Kantendetektion vorgenommen, mittels derer Kantenbilder der Einzelbilder erzeugt werden, die anschließend korreliert werden können, um daraus den Verschiebungsvektor zu bestimmen. Sobald der Verschiebungsvektor eines Einzelbildes bestimmt ist, wird dieses Einzelbild gegenüber dem vorherigen entsprechend des Verschiebungsvektors verschoben. In einer Ausführungsform werden für die Korrelation von Kantenbilden die Kantenbilder von aufeinander folgenden Einzelbildern verwendet. Bevorzugt wird jedoch jeweils das Kantenbild eines Einzelbildes mit einem Referenzbild korreliert, welches erzeugt wird, indem die vorherigen, Kantenbilder der Einzelbilder zusammengefügt werden, welche bereits vorher miteinander korreliert wurden. Dabei entsteht im Laufe des Verfahrens ein Referenzbild, welches alle Kanten enthält, welche in vorherigen miteinander korrelierten Einzelbildern aufgetreten sind. Als Startreferenzbild kann jeweils ein beliebiges Einzelbild verwendet werden oder eines, bei dem die Gesamtsignalstärke einen bestimmten Wert überschritten hat oder anderweitig bestimmt wird, dass das aufgenommene Signal ein Rauschen überschritten hat und es sich tatsächlich um das Signal von einströmendem Kontrastmittel handelt. Die Bildung des aufsummierten Referenzbildes für die Bewegungskompensation ist essentiell, da Einzelbilder, welche zu sehr unterschiedlichen Zeitpunkten aufgenommen werden, eine vollkommen andere Kantenstruktur zeigen können, da das Signal in einem Bereich bereits wieder vollkommen abgeflacht sein kann, wenn es in einem anderen Bereich ein Maximum erreicht. Somit könnten diese sehr unterschiedlichen Bilder, welche zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufgenommen werden, nicht sinnvoll miteinander korreliert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird auf die Einzelbilder eine Helligkeitskorrektur angewandt, in der Veränderungen der Aufnahmebedingungen, welche sich auf die Helligkeit des Signals auswirken, berücksichtigt werden. So kann beispielsweise der Verstärkungsfaktor an der Kamera verändert werden, so dass ein größerer Kontrastbereich des Signals bei der Aufnahme erfasst werden kann. Auch die Intensität der Lichtquelle oder andere Aufnahmebedingungen können verändert werden, so dass die Helligkeitskorrektur unter Umständen mehrere unterschiedliche Parameter berücksichtigen muss. Zu diesem Zweck werden Veränderungen an den Aufnahmebedingungen zusammen mit den Einzelbildern abgelegt und bei der Helligkeitskorrektur werden die aufgenommenen Signalwerte, unter Berücksichtigung dieser abgelegten Daten, auf einen einheitlichen Wertebereich zurückgerechnet. Hierdurch wird gewährleistet, dass sich ein stetiger zeitlicher Verlauf des Signals an jedem Bildpunkt ergibt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das anhand der Zeichnungen eingehend erläutert wird.
Es zeigen:
1 schematisch einen Ablauf eines Verfahrens zur Darstellung des Blutflusses
2 beispielhaft den Verlauf einer Helligkeitskurve an einem Bildpunkt
3a, b beispielhaft Aderndarstellungen ohne und mit Bewegungskompensation
4a, b beispielhaft eine Zeitoffset-Darstellung als in Graustufen umgewandelte Falschfarbendarstellung und als Graustufenbild und
5 schematisch ein Operationsmikroskop zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
In der 1 wird das Gesamtsystem mit Datenflüssen und den einzelnen Verarbeitungsschritten beschrieben, welches zur Darstellung und Auswertung des Blutflusses eingesetzt wird. Die Aufnahme der Daten geschieht durch eine Videokamera 1 im Infrarotbereich, welche an einem hier nicht dargestellten Operationsmikroskop angeordnet ist, bzw. Bestandteil dessen ist. Die aufgezeichneten Infrarot-Videos werden in einem Datenspeicher 2 abgespeichert und mit Hilfe eines Videoplayers 3 in Einzelbilder 4 zerlegt. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, die Bilder der Videokamera 1 gleich als Einzelbilder 4 abzuspeichern. Hierbei erwies sich eine Frequenz von mindestens fünf Einzelbildern 4 pro Sekunde als sinnvoll. Diese werden anschließend in einer Einzelbildkorrektur 5 korrigiert. Dabei werden Korrekturen des Randabfalls, des Dunkeloffsets oder von Nichtlinearitäten der Videokamera 1 unter Berücksichtigung der hierfür notwendigen Korrekturdaten 9 vorgenommen. Die Daten der korrigierten Einzelbilder 4 werden dann in Form von komprimierten Binärdaten (bspw. Motion JPEG2000 Daten (MJ2)) oder in Form von unkompri mierten Binärdaten (bspw. Bitmap) abgelegt. In Form von unkomprimierten Binärdaten sind die Zugriffszeiten kürzer, die Auswertung erfolgt schneller.
Zur Auswertung werden die Einzelbilder 4 an die Algorithmen für die Helligkeitskorrektur 6 und die Bewegungskompensation 7 übergeben. Bei der Helligkeitskorrektur 6 werden z. B. die unterschiedlichen Verstärkungsfaktoren berücksichtigt, welche an der Videokamera 1 während der Aufnahme des Videos eingestellt wurden, um die Videokamera 1 an unterschiedlich starke Fluoreszenz des aufzunehmenden Gewebe- oder Aderngebietes anzupassen. Diese werden während der Aufnahmen mitprotokolliert, als den Videodaten zugeordnete Metadaten 10 auf dem Datenspeicher 2 abgespeichert und mit den Einzelbildern 4 verrechnet. Bei der Bewegungskompensation 7 werden die Positionen der aufgenommenen Einzelbilder 4 zur Deckung gebracht. Während der Aufnahme des Videos kann es zum Bewegen der Videokamera 1 oder des Objektes, d. h. des aufzunehmenden Gewebe- oder Aderngebietes kommen. In diesem Fall sind die Einzelbilder 4 gegeneinander verschoben. Um die, in den Einzelbildern 4 sichtbaren Details fehlerfrei auswerten zu können, müssen die Einzelbilder 4 erst wieder zur Deckung gebracht werden. Dies wird erschwert durch die, sich in den Einzelbildern 4 laufend verändernde, Bildinformation. Um ein Ausgangsbild zu haben, das als Vergleichsbild dient, wird unter den Einzelbildern 4 ein Referenzbild ausgewählt. Als Start-Referenzbild kann hier das erste Bild dienen, auf dem klar Strukturen erkennbar sind. Mittels eines Kantendetektionsverfahrens wird bei allen weiteren Einzelbildern 4, welche mit dem Referenzbild verrechnet werden sollen, fortlaufend ermittelt, inwieweit diese gegenüber dem Referenzbild verschoben sind. Diese Verschiebung wird dann bei allen weiteren Schritten, an denen mehrere Einzelbilder 4 beteiligt sind, berücksichtigt. Insbesondere wird auch das Referenzbild immer wieder aktualisiert, indem das Kantenbild des nachfolgenden, auf die korrekte Position verschobenen Einzelbildes mit in das Referenzbild aufgenommen wird.
Nach den Korrekturen 6 und 7 kann die Helligkeitsbestimmung 8 erfolgen. Hierfür wird in einer Messbereichsfestlegung 11 zuerst die Position des Messbereiches festgelegt. Der Messbereich zu dem eine Zeitoffset-Darstellung erstellt werden soll, kann in einer Messbereichsfestlegung 11 über ein Messfenster definiert werden oder als Auswahl vorgegebener Messpunkte. So kann bspw. ein Bereich der Aufnahme ausgewählt werden, wenn nur über ihn eine Zeitoffset-Darstellung gewünscht wird oder die Zeitoffset-Darstellung wird nur für einen Teil der Bildpunkte erstellt um Rechenzeit zu sparen. Das Ergebnis der Helligkeitsbestimmung 8 ist eine Helligkeitskurve 12 als Funktion der Zeit, wie sie in 2 zu sehen ist. Diese Helligkeitskurve 12 wird für alle, oder zumindest für ein ausreichend großes Sample von Bildpunkten berechnet.
Aus diesen Helligkeitskurven 12 und den Einzelbildern 4 können in einer Auswertung 13 dann eine Vielzahl von Darstellungen 14 umfassend auch Einzelergebnisse, geliefert werden. Diese können anschließende zusammen mit den Einzelbildern 4 am Bildschirm dargestellt werden.
Ein Beispiel hierfür ist eine so genannte Aderndarstellung, in der alle Gefäße, die und alles Gewebe, das einmal von Fluoreszenzmittel durchflossen wurde, hell erscheinen. Sie wird erzeugt, indem für jeden Bildpunkt der übereinander gelegten Einzelbilder 4 die Differenz zwischen größtem und kleinstem Helligkeitswert dargestellt wird. Mit dieser maximalen Helligkeit zu jedem Bildpunkt erhält man eine relative, quantitative Größe für den Durchfluss des Blutes an allen Positionen. Dies ermöglicht dem Arzt, Defekte zu erkennen. Beispiele für Aderndarstellungen sind in den 3a und 3b zu sehen. 3a zeigt eine Aderndarstellung, welche ohne Bewegungskompensation 7 erzeugt wurde, während 3b ein Beispiel mit Bewegungskompensation 7 zeigt. Deutlich zu erkennen ist die wesentlich größere Schärfe der Konturen in der 3b mit Bewegungskompensation.
Für eine weitere Darstellung 14 wird ein zweidimensionales Falschfarbenbild zur Verfügung gestellt, in dem der Zeitoffset dargestellt ist. Ein solches ist in den 4a und 4b zu sehen. 4a zeigt des zeitliche Einsetzen des Blutflusses in, in Graustufen gewandelter, farblicher Darstellung, wobei der Balken an der rechten Seite die Falschfarbenskala, also den Zusammenhang zwischen den gewählten Farben und der jeweils vergangenen Zeit darstellt. Die Falschfarbenskala wird so gewählt, dass ein intuitiver Zusammenhang zu bekannten anatomischen Begriffen besteht. Demzufolge wird für einen frühen Zeitpunkt rot gewählt, um den arteriellen Charakter hervorzuheben, für einen späteren Zeitpunkt blau, um den venösen Charakter zu betonen. In der 4a geht die Farbskala somit von rot (hier bei ca. 2.5 s) auf grün (hier bei ca. 5 s) und schließlich auf blau (hier bei ca. 7 s) über. Der Arzt gewinnt somit schnell einen Überblick darüber, wann das Blut an welcher Position der Ader oder des Gewebes angekommen ist. Mittels des Zeitoffsets wird also eine Information über das Zu- bzw. Abfließen des Bluts in den Adern oder im Gewebe transparent gemacht. Da der Transfer des Falschfarbenbildes in Graustufen, eine eindeutige Zuordnung der Farben nicht zulässt, wurde für schwarz-weiß-Darstellungen wie sie beispielsweise hier oder auch bei SW-Bildschirmen notwendig sind, eine ähnliche Darstellung 14 eines Zeitoffsets, anstatt als Falschfarbenbild, als Graustufenbild mit einer Graustufenskala umgesetzt. Diese ist in 4b zu sehen. Hier sind die Blutgefäße, in die das Blut mit dem Fluoreszenzfarbstoff sofort einströmt dunkel dargestellt, während die Blutgefäße, die das Blut erst spät erreicht sehr hell sind. Die Graustufendarstellung hat gegenüber der Falschfarbendarstellung allerdings einen geringeren Informationsgehalt. Es sind auch weitere Darstellungsarten wie beispielsweise eine dreidimensionale Darstellung, bei der die dritte Dimension die Zeit ist, vorstellbar.
Um diese Darstellung 14 zu erstellen, wird jeweils pro Bildpunkt anhand aller Einzelbilder 4 des Videos eine Helligkeitskurve 12 berechnet. Dann wird pro Bildpunkt der Zeitpunkt t₁ bestimmt, an dem die Helligkeitskurve 12 einen bestimmten Schwellwert I(t₁) überschritten hat. Der Schwellwert wird dabei als I(t₁) = I_min + 0,2x(I_max – I_min) definiert. Dieser Zeitpunkt wird in die entsprechende Farbe, Graustufe oder Höhe umgesetzt und in die Zeitoffset-Darstellung eingesetzt. Um den Schwellwert I(t₁) zu bestimmen, müssen I_max und I_min bestimmt werden, indem die Daten der Aufnahmen mehrerer Einzelbilder 4 verglichen werden. Um hier ein ortsaufgelöstes Ergebnis zu bekommen, ist extrem wichtig, vorher eine Bewegungskompensation 7 vorzunehmen. Ohne Bewegungskompensation 7 ist die Helligkeitskurve 12 nicht stetig, so dass sich mehrere I_max und I_min pro Helligkeitskurve 12 ergeben könnten. Dasselbe gilt für die Helligkeitskorrektur 6. Bei Aufnahmegeräten, bei denen die Aufnahmebedingungen während der Aufnahme der Einzelbilder 4 veränderbar sind und die Veränderungen sich auf die Helligkeit der aufgenommenen Einzelbilder 4 auswirken, ergäbe sich ohne Helligkeitskorrektur 6 ebenfalls keine stetige Kurve. Veränderungen der Aufnahmebedingungen sind z. B. immer dann notwendig, wenn ein großer Kontrastumfang abgedeckt werden soll.
Die 5 zeigt schematisch die wesentlichen Bestandteile einer Operationsmikroskops, auf dem das erfindungsgemäße Verfahren zum Einsatz kommen kann. Eine Optik 15, eines Operationsmikroskops bildet ein, von einer Lichtquelle 16 des Operationsmikroskops beleuchtetes Objekt 17, wie bspw. einen bei einer Operation zu behandelnden Schädel eines Patienten auf eine Kamera 18 ab. Die Kamera 18, kann ebenfalls Bestandteil des Operationsmikroskops sein. Die von der Kamera 18 aufgenommenen Bilddaten werden an eine Recheneinheit 19 gegeben, an der sie ausgewertet werden. Die bei der Auswertung abgeleiteten medizinischen Größen werden dann, evtl. zusammen mit dem aufgenommen Bild an dem Bildschirm 20 dargestellt. Der Bildschirm 20 kann, ebenso wie die Recheneinheit 19 auch Bestandteil einer zentralen OP-Steuerung sein, er kann aber auch Bestandteil des Operationsmikroskops sein. Eine Steuereinheit 21 steuert die Helligkeit der Lichtquelle 16 sowie Vergrößerungsfaktor und Blende der Optik 15 und den Verstärkungsfaktor der Kamera 18. Darüber hinaus generiert die Steuereinheit 21 Metadaten, welche Aufschluss über Änderungen der Aufnahmebedingungen geben, welche auftreten, sobald die Steuereinheit 21 eine der zu steuernden Größen variiert. Diese Metadaten werden von der Steuereinheit 21 an die Recheneinheit 19 übergeben, an der sie den Bilddaten, welche von der Kamera 18 zur Recheneinheit 19 gegeben werden, zugeordnet werden. Metadaten und Bilddaten werden an der Recheneinheit 19 zumindest zwischengespeichert und gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgewertet. Bei der Auswertung werden die Metadaten in die Bilddaten eingerechnet. Die Resultate der erfindungsgemäßen Auswertung werden dann evtl. zusammen mit den Bilddaten an der Anzeigeeinheit 20 dargestellt.

1: Videokamera
2: Datenspeicher
3: Videoplayer
4: Einzelbilder
5: Einzelbildkorrektur
6: Helligkeitskorrektur
7: Bewegungskompensation
8: Helligkeitsbestimmung
9: Daten für Einzelbildkorrektur
10: Metadaten
11: Messbereichsfestlegung
12: Helligkeitskurve
13: Auswertung
14: Darstellungen
15: Optik
16: Lichtquelle
17: Objekt
18: Kamera
19: Recheneinheit
20: Bildschirm
21: Steuereinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10120980 A1 [0003, 0003]

Claims

Verfahren zur quantitativen Darstellung des Blutflusses in einer Gewebe- oder Adernregion basierend auf dem Signal eines in das Blut injizierten Kontrastmittels, wobei – zu aufeinander folgenden Zeitpunkten in einer Bildfolge mehrere Einzelbilder des von der Gewebe- oder Adernregion abgegebenen Signals aufgenommen und gespeichert werden, – für abgebildete Bereiche von Gewebe- oder Adernregion jeweils der Zeitpunkt ermittelt wird, an dem das Signal in der Bildfolge einen bestimmten Schwellwert überschreitet und – dieser Zeitpunkt jeweils für die abgebildeten Bereiche dargestellt wird.
Verfahren zur quantitativen Darstellung des Blutflusses in einer Gewebe- oder Adernregion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Schwellwertes für jeden zu betrachtenden Bildbereich eine Helligkeitskurve des Signals ermittelt wird.
Verfahren zur quantitativen Darstellung des Blutflusses in einer Gewebe- oder Adernregion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert in Bezug auf die maximale Intensität des Signals definiert wird.
Verfahren zur quantitativen Darstellung des Blutflusses in einer Gewebe- oder Adernregion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitpunkte für die Bildpunkte in Form eines Falschfarbenbildes dargestellt werden.
Verfahren zur quantitativen Darstellung des Blutflusses in einer Gewebe- oder Adernregion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass frühe Zeitpunkte rot, späte Zeitpunkte blau dargestellt werden.
Verfahren zur quantitativen Darstellung des Blutflusses in einer Gewebe- oder Adernregion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitpunkte für die Bildbereiche in Form eines Graustufenbildes dargestellt werden.
Verfahren zur quantitativen Darstellung des Blutflusses in einer Gewebe- oder Adernregion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Einzelbilder vor der Bestimmung der Zeitpunkte eine Bewegungskompensation angewandt wird.
Verfahren zur quantitativen Darstellung des Blutflusses in einer Gewebe- oder Adernregion nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bewegungskompensation über ein Kantendetektionsverfahren Kantenbilder von Einzelbildern erzeugt werden.
Verfahren zur quantitativen Darstellung des Blutflusses in einer Gewebe- oder Adernregion nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Kantenbilder miteinander korreliert werden, um den Verschiebungsvektor zu bestimmen.
Verfahren zur quantitativen Darstellung des Blutflusses in einer Gewebe- oder Adernregion nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrelation des Kantenbildes eines Einzelbildes jeweils mit einem Referenzbild erfolgt, welches weiterentwickelt wird, indem die Kantenbilder zweier miteinander korrelierter und verschobener Einzelbilder miteinander ergänzt werden.
Verfahren zur quantitativen Darstellung des Blutflusses in einer Gewebe- oder Adernregion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Einzelbilder vor der Bestimmung der Zeitpunkte eine Helligkeitskorrektur angewandt wird.
Verfahren zur quantitativen Darstellung des Blutflusses in einer Gewebe- oder Adernregion nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass für die Helligkeitskorrektur bei der Aufnahme der Einzelbilder Metadaten mit aufgezeichnet und abgespeichert werden.
Operationsmikroskop, insbesondere zum Aufnehmen einer Fluoreszenzstrahlung ei nes Kontrastmittels, mit einer Kamera (18) zum Aufnehmen einer Bildfolge des Objektes (17) und einer Optik (15) zum Abbilden das Objektes (17) auf die Kamera (18), wobei die Kamera (18) mit einer Recheneinheit (19) zum Ableiten medizinischer Großen aus der Bildfolge medizinischer Bilddaten oder Einzelbildern der Bildfolge in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (19) ein Programm zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
Analysesystem, insbesondere eines Operationsmikroskops zum Aufnehmen einer Fluoreszenzstrahlung eines Kontrastmittels, mit einer Recheneinheit (19) die ein Programm zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.