本发明涉及一种用于提供检查对象的预测数据组的计算机实现的方法、一种用于提供经训练的函数的计算机实现的方法、一种训练单元、一种提供单元、一种医学设备、一种计算机程序产品以及一种计算机可读存储介质。
背景技术:
在医学实践中,特别精确且尽可能全面地支持例如医生的医学人员对于良好的治疗效果是至关重要的。在此,例如可以通过在治疗和诊断中对检查对象、例如人类和/或动物患者的待治疗的部分进行医学成像来支持医学人员。
特别地,在要借助医学对象、特别是消融针和/或腹腔镜和/或内窥镜将组织消融的医学干预中,对消融表面或消融区域的准确了解是至关重要的。在此,消融区域的表现通常在很大程度上取决于相应组织的特性以及医学对象。
从现有技术已知一种用于基于术前记录的检查对象的三维成像数据和术中的血流成像来仿真消融区域的方法。在此,通常还基于术前记录的图像数据做出关于组织参数的假设,该假设可能对仿真的消融区域的准确性产生不利影响。
技术实现要素:
因此,本发明要解决的技术问题是,为可能受医学对象影响的检查区域提供特别准确的预测。
根据本发明,上述技术问题通过根据本发明的用于提供检查对象的预测数据组的计算机实现的方法、用于提供经训练的函数的计算机实现的方法、训练单元、提供单元、医学设备、计算机程序产品以及计算机可读存储介质来解决。本发明还给出了具有适当扩展的有利的实施方式。
下面关于所要求保护的设备和所要求保护的方法来描述根据本发明的对上述技术问题的解决方案。在此提到的特征、优点或替换实施方式同样也可以转用到其他要求保护的对象,反之亦然。
此外,根据本发明的对上述技术问题的解决方案关于用于提供预测数据组的方法和设备并且关于用于提供经训练的函数的方法和设备进行描述。在此,在用于提供预测数据组的方法和设备中的数据结构和/或函数的特征和替换实施方式可以转用到在用于提供经训练的函数的方法和设备中的类似的数据结构和/或函数。在此,尤其可以通过使用前缀“训练(training)”来表征类似的数据结构。此外,尤其可以通过用于提供经训练的函数的方法和设备来调整和/或提供在用于提供检查对象的预测数据组的方法和设备中使用的经训练的函数。
在第一方面,本发明涉及一种用于提供检查对象的预测数据组的计算机实现的方法。然后规定,接收检查对象的检查区域的第一图像数据组。此外,还接收布置在检查对象的检查区域处的医学对象的至少一个运行参数以及布置在检查对象的检查区域处的医学对象的定位信息。此外,通过将经训练的函数应用于输入数据来产生预测数据组。在此,输入数据基于第一图像数据组以及医学对象的至少一个运行参数和定位信息。此外,经训练的函数的至少一个参数基于与第一比较图像数据组的比较。在此,第一比较图像数据组相对于第一图像数据组具有在检查区域处受医学对象影响的变化。此后,提供预测数据组。
第一图像数据组尤其可以包括检查对象的检查区域的二维和/或三维医学图像数据。有利地,第一图像数据组可以特别是在术前映射检查对象的检查区域。在此,第一图像数据组例如可以包括组织参数图。此外,预定的组织区域、例如肿瘤可以在第一图像数据组中进行分割。
此外,检查对象的检查区域可以包括检查对象的、可能受到医学对象影响的解剖和/或空间区域,和/或例如肿瘤的预定的组织区域。
在此,特别是可以借助医学成像设备从检查对象的检查区域记录和/或提供第一图像数据组。在此,检查对象例如可以包括动物患者和/或人类患者。
例如,可以将医学成像设备设计为医学x射线设备、尤其是c形臂x射线设备和/或dyna-ct,和/或磁共振装置(mrt)和/或计算机断层成像装置(ct)和/或超声设备。
此外,第一图像数据组有利地可以包括元数据。在此,元数据可以包括关于医学成像设备的记录参数和/或运行参数的信息和/或患者数据。
第一图像数据组的接收尤其可以包括采集和/或读取计算机可读的数据存储器,和/或从例如数据库的数据存储器单元接收。此外,第一图像数据组可以由医学成像设备的处理单元提供。
医学对象例如可以包括消融针和/或腹腔镜和/或内窥镜和/或电烧灼器和/或导管。
对布置在检查对象的检查区域处的医学对象的至少一个运行参数的接收尤其可以包括采集和/或读取计算机可读的数据存储器和/或从例如数据库的数据存储器单元接收。此外,至少一个运行参数可以由医学对象的处理单元提供。
在此,至少一个运行参数有利地可以包括医学对象的电流强度和/或电压和/或温度和/或磁场强度和/或电场强度和/或频率。
此外,布置在检查对象的检查区域处的医学对象的定位信息有利地可以包括关于医学对象的定向和/或取向和/或位置的信息,特别是关于医学对象相对于检查对象的检查区域和/或相对于用于记录第一图像数据组的医学成像设备的定向和/或取向和/或位置的信息。此外,还可以基于定位信息、特别是通过配准来确定医学对象相对于第一图像数据组的定向和/或取向和/或位置。
此外,可以通过医学成像设备、例如医学x射线设备和/或磁共振装置和/或计算机断层成像装置和/或超声设备和/或照相机系统和/或电磁定位系统来确定定位信息。在此,例如可以借助医学成像设备通过在医学对象的映射中对医学对象进行分割来确定定位信息。此外,例如可以借助医学成像设备通过医学对象上的至少一个标记对象的标记物结构和/或布置来确定定位信息。
对布置在检查对象的检查区域处的医学对象的定位信息的接收尤其可以包括采集和/或读取计算机可读的数据存储器和/或从例如数据库的数据存储器单元接收。此外,定位信息可以由医学对象的处理单元提供。为此,医学对象可以具有例如位置传感器、特别是陀螺仪。
此外,经训练的函数有利地可以通过机器学习方法来训练。特别地,经训练的函数可以是神经网络、特别是卷积神经网络(convolutionalneuralnetwork,cnn)或包括卷积层(convolutionallayer)的网络。
经训练的函数将输入数据映射到输出数据。在此,输出数据此外尤其可以取决于经训练的函数的一个或多个参数。可以通过训练来确定和/或调整经训练的函数的一个或多个参数。对经训练的函数的一个或多个参数的确定和/或调整尤其可以基于由训练输入数据和相关联的训练输出数据组成的对,其中将用于产生训练映射数据的经训练的函数应用于训练输入数据。所述确定和/或调整尤其可以基于训练映射数据与训练输出数据的比较。通常,也将可训练的函数、即具有尚未被调整的一个或多个参数的函数称为经训练的函数。
经训练的函数的其他术语是经训练的映射规则、具有经训练的参数的映射规则、具有经训练的参数的函数、基于人工智能的算法、机器学习算法。经训练的函数的示例是人工神经网络,其中人工神经网络的边缘权重相应于经训练的函数的参数。代替术语“神经网络”还可以使用术语“神经网”。特别地,经训练的函数还可以是深度人工神经网络(deepneuralnetwork,deepartificialneuralnetwork)。经训练的函数的另外的示例是“支持向量机(supportvectormachine)”,此外,尤其还可以将其他机器学习算法用作经训练的函数。
经训练的函数、特别是神经网络有利地具有输入层和输出层。在此,可以将输入层设计为用于接收输入数据。此外,可以将输出层设计为用于提供映射数据。在此,输入层和/或输出层分别可以包括多个通道、特别是神经元。
有利地,通过将经训练的函数应用于输入数据来确定预测数据组。在此,输入数据基于第一图像数据组以及医学对象的至少一个运行参数和定位信息。此外,经训练的函数的至少一个参数可以基于与第一比较图像数据组的比较。在此,第一比较图像数据组相对于第一图像数据组具有在检查区域处受医学对象影响的变化。
第一比较图像数据组尤其可以包括检查对象的检查区域的二维和/或三维医学图像数据。有利地,第一比较图像数据组可以特别是在术后映射检查对象的检查区域。在此,第一比较图像数据组例如可以包括组织参数图。此外,预定的组织区域、例如消融区域和/或消融病变可以在第一比较图像数据组中进行分割和/或对比。在此,预定的组织区域尤其可以具有受医学对象影响的变化。
特别地,经训练的函数的至少一个参数可以基于另外的预测数据组、特别是训练预测数据组与第一比较图像数据组的比较。在此,尤其可以通过将经训练的函数应用于输入数据确定了另外的预测数据组,所述输入数据基于另外的第一图像数据组以及医学对象的至少一个另外的运行参数和另外的定位信息。在此,训练预测数据组尤其可以作为所提出的用于提供经训练的函数的计算机实现的方法的一部分进行确定,下面还要对该方法进行描述。
此外,预测数据组尤其可以相应于比较图像数据组,其中检查区域的预定的组织区域、例如消融区域和/或消融病变可以在预测数据组中进行分割和/或对比。此外,预测数据组优选地可以包括关于在检查区域、特别是预定的组织区域处受医学对象影响的变化的信息。
此外,预测数据组的提供尤其可以包括存储在计算机可读的存储介质上和/或显示在显示单元上和/或传输到处理单元。
由此,可以向医学人员支持地提供特别精确和全面的、关于在检查对象的检查区域处受医学对象影响的变化的预测。
在所提出的用于提供预测数据组的计算机实现的方法的另外的有利的实施方式中,可以接收检查对象的检查区域的弹性成像数据组。此外,可以将弹性成像数据组配准到第一图像数据组。此外,输入数据也可以基于弹性成像数据组。
在此,弹性成像数据组有利地可以包括关于检查区域的至少一个组织区域的弹性和/或粘度的信息。弹性成像数据组尤其可以包括将弹性成像值和/或弹性成像信息与尤其是包含在检查区域中的至少一个组织区域相关联。弹性成像数据组尤其可以包括检查对象的检查区域的二维和/或三维医学图像数据。有利地,弹性成像数据组可以特别是在术前映射检查对象的检查区域。
在此,可以特别是在术前借助医学成像设备从检查对象的检查区域记录和/或提供弹性成像数据组。例如,可以将用于记录弹性成像数据组的医学成像设备设计为磁共振装置(mrt)和/或超声设备。
弹性成像数据组的接收尤其可以包括采集和/或读取计算机可读的数据存储器和/或从例如数据库的数据存储器单元接收。此外,弹性成像数据组可以由用于记录弹性成像数据组的医学成像设备的处理单元提供。
有利地,经训练的函数的输入数据此外还可以基于弹性成像数据组。优选地,通过在产生预测数据组时考虑弹性成像数据组,可以关于在检查区域处受医学对象影响的变化,实现预测数据组的更高的准确性。
此外,将弹性成像数据组配准到第一图像数据组尤其可以基于预先给定的解剖结构和/或预定的组织区域(例如消融区域和/或消融病变)和/或标记物结构。在此,将弹性成像数据组配准到第一图像数据组优选地可以包括弹性成像数据组的刚性和/或非刚性的变换。特别地,将弹性成像数据组配准到第一图像数据组可以基于图像地进行,例如根据解剖和/或几何特征进行。
在所提出的用于提供预测数据组的计算机实现的方法的另外的有利的实施方式中,可以接收检查对象的检查区域的至少一部分的至少一个第二图像数据组。在此,至少一个第二图像数据组有利地可以映射在检查对象的检查区域处由医学对象引起的随时间的变化。此外,输入数据还可以基于至少一个第二图像数据组。
至少一个第二图像数据组尤其可以包括检查对象的检查区域的至少一部分的二维和/或三维医学图像数据。有利地,至少一个第二图像数据组可以特别是在手术中映射检查对象的检查区域的至少一部分。此外,至少一个第二图像数据组例如可以包括组织参数图和/或温度图。在此有利地,至少一个第二图像数据组可以特别是相对于第一图像数据组映射在检查对象的检查区域处由医学对象引起的随时间的变化。此外,预定的和/或改变的组织区域,例如消融区域和/或消融病变,可以在至少一个第二图像数据组中进行分割和/或对比。
在此,尤其可以借助医学成像设备从检查对象的检查区域记录和/或提供至少一个第二图像数据组。例如,可以将用于记录至少一个第二图像数据组的医学成像设备设计为医学x射线设备、尤其是c形臂x射线设备和/或dyna-ct,和/或磁共振装置(mrt)和/或计算机断层成像装置(ct)和/或超声设备。
对至少一个第二图像数据组的接收可以尤其包括采集和/或读取计算机可读的数据存储器和/或从例如数据库的数据存储器单元接收。此外,还可以由用于记录至少一个第二图像数据组的医学成像设备的处理单元提供至少一个第二图像数据组。
此外,可以将至少一个第二图像数据组配准到第一图像数据组。在此,将至少一个第二图像数据组配准到第一图像数据组尤其可以基于预先给定的解剖结构和/或(例如消融区域和/或消融病变的)预定的组织区域和/或标记物结构。在此,将至少一个第二图像数据组配准到第一图像数据组优选地可以包括至少一个第二图像数据组的刚性和/或非刚性的变换。特别地,将至少一个第二图像数据组配准到第一图像数据组可以基于图像地进行,例如根据解剖和/或几何特征进行。
有利地,经训练的函数的输入数据此外还可以基于至少一个第二图像数据组。通过在产生预测数据组时考虑第二图像数据组,可以关于在检查区域处受医学对象影响的随时间的变化,实现预测数据组的更高的准确性。
在所提供的用于提供预测数据组的计算机实现的方法的另外的有利的实施方式中,可以借助超声设备来记录至少一个第二图像数据组。在此,至少一个第二图像数据组尤其可以包括检查对象的检查区域的至少一部分的二维和/或三维医学超声图像数据。此外,可能受医学对象影响的、预定改变的组织区域,例如消融区域和/或消融病变和/或至少一个流体疱(fluidblase),可以在至少一个第二图像数据组中进行分割和/或对比。流体疱例如可以在借助医学对象对组织区域进行热消融的情况下由于局部热作用而形成。在此,至少一个流体疱例如可以包括在空间上界定的流体、特别是气体和/或气体混合物和/或液体和/或液体混合物。
由此,有利地在至少一个第二图像数据组中映射(特别是消融病变的)病变形成和/或流体疱形成,尤其是作为在检查对象的检查区域处的随时间的变化。
在此,有利地可以在记录第二图像数据组的时间点,借助位置采集单元、特别是电磁和/或光学传感器来采集超声设备的定位信息。由此可以实现特别准确地将至少一个第二图像数据组配准到第一图像数据组。
在所提出的用于提供预测数据组的计算机实现的方法的另外的有利的实施方式中,可以按时间顺序接收多个第二图像数据组。在此,有利地可以基于到目前为止按时间顺序接收的第二图像数据组分别产生预测数据组。
在此,有利地可以由一个或不同的医学成像设备来记录多个第二图像数据组。由此可以实现特别全面地映射在检查对象的检查区域处由医学对象引起的随时间的变化。
此外,在分别接收到第二图像数据组之后,可以(特别是迭代地)重复通过将经训练的函数应用于输入数据来产生预测数据组的步骤。在此,有利地可以分别根据到目前为止按时间顺序接收的第二图像数据组产生经训练的函数的输入数据。特别地,用于产生预测数据组的输入数据可以基于到目前为止按时间顺序接收的所有第二图像数据组。由此可以实现对预测数据组的准确性的持续改进。特别地,在产生相应的预测数据组时可以考虑到目前为止按时间顺序通过多个第二图像数据组采集的、在检查对象的检查区域处由医学对象引起的变化的时间走向。
对多个第二图像数据组的接收尤其可以包括采集和/或读取计算机可读的数据存储器和/或从例如数据库的数据存储器单元接收。此外,可以由用于记录多个第二图像数据组的医学成像设备的处理单元提供多个第二图像数据组。特别地,到目前为止按时间顺序记录的所有的第二图像数据组可以存储在处理单元和/或数据存储器单元和/或计算机可读的数据存储器中。
在所提出的用于提供预测数据组的计算机实现的方法的另外的有利的实施方式中,预测数据组可以优选地包括检查对象的检查区域内的流体疱形成和/或病变形成的、特别是关于时间走向的概率信息和/或表现信息。在此,概率信息例如可以包括检查对象的检查区域内的流体疱形成和/或病变形成的时间和/或空间进展模型。例如,预测数据组可以分别将流体疱形成和/或病变形成的至少一个概率值与检查区域内的至少一个组织区域相关联。此外,预测数据组可以包括关于检查区域内的流体疱形成和/或病变形成的表现的表现信息,例如体积模型。
在此,流体疱例如可以包括在空间上界定的流体、特别是气体和/或气体混合物和/或液体和/或液体混合物。此外,尤其可以通过相对于第一图像数据组改变的、检查区域的至少一个组织区域的对比度来采集和/或显示病变和/或流体疱。
在此,检查区域内的流体疱形成和/或病变形成的概率例如可以取决于组织区域的热容量和/或热导率和/或弹性和/或粘度。此外,检查区域内的流体疱形成和/或病变形成的概率还可以取决于医学对象的至少一个运行参数。
在此,为了提高预测数据组的准确性,有利地尤其可以考虑经训练的函数的所有的输入数据。在此,特别是在检查区域的没有或者仅有很少流体疱形成和/或病变形成的组织区域中,内插概率信息和/或表现信息也可以是有利的。为此,例如可以通过应用内插函数来内插预测数据组。此外,还可以通过特别是在检查区域的组织区域中应用外推函数,例如包括概率信息和/或表现信息的仿真的外推函数,来外推预测数据组。在此,例如可以外推医学对象周围的温度走向。此外,外推例如可以基于医学对象周围的指数和/或高斯温度梯度。基于检查区域的至少一个组织参数、例如导热系数可以确定医学对象周围的温度走向,特别地借助来自医学对象的空间热效应与检查对象的组织区域的温度梯度的卷积进行确定。
在所提出的用于提供预测数据组的计算机实现的方法的另外的有利的实施方式中,预测数据组可以具有关于至少一个运行参数的有效范围。有利地,根据所提出的用于提供经训练的函数的计算机实现的方法训练了用于产生预测数据组的经训练的函数。在此,尤其可以通过至少一个训练运行参数作为输入数据、特别是训练输入数据,来预先给定针对可产生的预测数据组的有效范围、特别是经训练的函数的定义范围。例如,相应医学对象的至少一个训练运行参数的电流强度区间和/或电压区间和/或温度区间和/或磁场强度区间和/或电场强度区间和/或频率范围可以预先给定预测数据组的有效范围。
此外,预测数据组可以包括关于与至少一个运行参数有关的有效范围的信息。在此,尤其可以与有效范围无关地,通过将经训练的函数应用于输入数据来产生预测数据组。根据预测数据组中所包含的、关于有效范围的信息,可以推断出预测数据组关于至少一个运行参数的有效性。例如,关于预测数据组的有效范围的信息可以借助显示单元显示给操作人员。
在所提出的用于提供预测数据组的计算机实现的方法的另外的有利的实施方式中,第一图像数据组可以借助磁共振装置和/或医学x射线设备和/或计算机断层成像装置来记录。由此,可以特别是在术前在第一图像数据组中实现检查对象的检查区域的二维和/或三维映射。
在第二方面,本发明涉及一种用于提供经训练的函数的计算机实现的方法。在此,从检查对象的检查区域接收第一训练图像数据组。此外,还接收布置在检查对象的检查区域处的医学对象的至少一个训练运行参数和布置在检查对象的检查区域处的医学对象的训练定位信息。此外,从检查对象的检查区域接收另外的训练图像数据组。在此,在时间上在第一训练图像数据组之后记录另外的训练图像数据组,其中在记录第一训练图像数据组之后并且在记录另外的训练图像数据组之前发生在检查对象的检查区域处由医学对象引起的变化。此外,根据另外的训练图像数据组产生另外的比较预测数据组。在此,另外的比较预测数据组相对于第一训练图像数据组具有在检查区域处受医学对象影响的变化。此外,通过将经训练的函数应用于输入数据来产生训练预测数据组。在此,输入数据基于第一训练图像数据组以及医学对象的至少一个训练运行参数和训练定位信息。此后,基于另外的比较预测数据组与训练预测数据组的比较来调整经训练的函数的至少一个参数。此外,还提供了经训练的函数。
第一训练图像数据组尤其可以具有第一图像数据组的所有特性,反之亦然,第一图像数据组的所有特性已经关于用于提供预测数据组的方法进行了描述。特别地,第一训练图像数据组可以是第一图像数据组。第一训练图像数据组尤其可以包括检查对象的检查区域的二维和/或三维医学图像数据。有利地,第一训练图像数据组可以特别是在术前映射检查对象的检查区域。在此,第一训练图像数据组例如可以包括组织参数图。此外,预定的组织区域、例如肿瘤可以在第一训练图像数据组中进行分割。
此外,检查对象的检查区域可以包括检查对象的、可能受到医学对象影响的解剖和/或空间区域,和/或例如肿瘤的预定的组织区域。
在此,特别是可以借助医学成像设备从检查对象的检查区域记录和/或提供第一训练图像数据组。在此,检查对象例如可以包括动物患者和/或人类患者。
例如,可以将医学成像设备设计为医学x射线设备、尤其是c形臂x射线设备和/或dyna-ct,和/或磁共振装置(mrt)和/或计算机断层成像装置(ct)和/或超声设备。
此外,第一训练图像数据组有利地可以包括元数据。在此,元数据可以包括关于用于记录第一训练图像数据组的医学成像设备的记录参数和/或运行参数的信息。
对第一训练图像数据组的接收尤其可以包括采集和/或读取计算机可读的数据存储器和/或从例如数据库的数据存储器单元接收。此外,可以由用于记录第一训练图像数据组的医学成像设备的处理单元提供第一训练图像数据组。
医学对象例如可以包括消融针和/或腹腔镜和/或内窥镜和/或电烧灼器和/或导管。
至少一个训练运行参数尤其可以具有至少一个运行参数的所有特性,反之亦然,运行参数的所有特性已经关于用于提供预测数据组的方法进行了描述。特别地,至少一个训练运行参数可以是运行参数。对布置在检查对象的检查区域处的医学对象的至少一个训练运行参数的接收尤其可以包括采集和/或读取计算机可读的数据存储器和/或从例如数据库的数据存储器单元中接收。此外,至少一个训练运行参数可以由医学对象的处理单元提供。
在此,至少一个训练运行参数有利地可以包括医学对象的电流强度和/或电压和/或温度和/或磁场强度和/或电场强度和/或频率。
训练定位信息尤其可以具有定位信息的所有特性,反之亦然,定位信息的所有特性已经关于用于提供预测数据组的方法进行了描述。特别地,训练定位信息可以是定位信息。此外,布置在检查对象的检查区域处的医学对象的训练定位信息有利地可以包括关于医学对象(特别是相对于检查对象的检查区域和/或相对于用于记录第一训练图像数据组的医学成像设备)的定向和/或取向和/或位置的信息。此外,还可以基于训练定位信息、特别是通过配准来确定医学对象相对于第一训练图像数据组的定向和/或取向和/或位置。
此外,还可以由医学成像设备,例如医学x射线设备和/或磁共振装置和/或计算机断层成像装置和/或超声设备和/或照相机系统和/或电磁定位系统,来确定训练定位信息。在此,例如可以借助医学成像设备通过在医学对象的映射中对医学对象进行分割来确定训练定位信息。此外,例如可以借助医学成像设备通过医学对象上的至少一个标记对象的标记物结构和/或布置来确定训练定位信息。
对布置在检查对象的检查区域处的医学对象的训练定位信息的接收尤其可以包括采集和/或读取计算机可读的数据存储器和/或从例如数据库的数据存储器单元接收。此外,可以由医学对象的处理单元提供训练定位信息。为此,医学对象例如可以具有位置传感器、特别是陀螺仪。
另外的训练图像数据组尤其可以包括检查对象的检查区域的至少一部分的二维和/或三维医学图像数据。有利地,另外的训练图像数据组可以特别是在术后映射检查对象的检查区域的至少一部分。在此,另外的训练图像数据组例如可以包括组织参数图。在此,有利地可以在时间上在第一训练图像数据组之后记录另外的训练图像数据组。此外,可以在记录第一训练图像数据组之后并且在记录另外的训练图像数据组之前发生在检查对象的检查区域处由医学对象引起的变化。
对另外的训练图像数据组的接收尤其可以包括采集和/或读取计算机可读的数据存储器和/或从例如数据库的数据存储器单元接收。此外,可以由用于记录另外的训练图像数据组的医学成像设备的处理单元提供另外的训练图像数据组。
根据另外的训练图像数据组来产生比较预测数据组尤其可以包括将另外的训练图像数据组配准到第一训练图像数据组。在此,将另外的训练图像数据组配准到第一训练图像数据组尤其可以基于预先给定的解剖结构和/或(例如消融区域和/或消融病变的)预定的组织区域和/或标记物结构。在此,将另外的训练图像数据组配准到第一训练图像数据组优选地可以包括另外的训练图像数据组的刚性和/或非刚性的变换。特别地,将另外的训练图像数据组配准到第一图像数据组可以基于图像地进行,例如根据解剖和/或几何特征进行
此外,比较预测数据组的产生可以包括在另外的训练图像数据组中对在检查对象的检查区域处由医学对象引起的变化进行分割和/或对比。此外,比较预测数据组的产生可以包括另外的训练图像数据组与第一训练图像数据组的匹配和/或相减。
有利地,由此使得能够采集在检查对象的检查区域处由医学对象引起的变化。
有利地,可以通过将经训练的函数应用于输入数据来确定训练预测数据组。在此,输入数据可以基于第一训练图像数据组以及医学对象的至少一个训练运行参数和训练定位信息。此外,经训练的函数的至少一个参数可以基于比较预测数据组与训练预测数据组的比较。
此外,可以仿真第一训练图像数据组和/或另外的训练图像数据组和/或至少一个训练运行参数和/或训练定位信息。例如,可以针对不同的医学对象来仿真至少一个训练运行参数。此外,可以针对检查对象的检查区域内的不同的组织类型和/或组织区域来仿真第一和/或另外的医学训练数据组。此外,可以针对在检查对象的检查区域处由医学对象引起的不同的变化来仿真另外的训练图像数据组。此外,可以针对不同的医学对象和/或医学对象的布置和/或不同的检查对象来仿真训练定位信息。
此外,经训练的函数的提供尤其可以包括存储在计算机可读存储介质上和/或传输到处理单元。
利用所提出的方法,有利地可以提供一种可以在用于提供预测数据组的方法中使用的经训练的函数。
在所提出的用于提供经训练的函数的计算机实现的方法的另外的有利的实施方式中,可以接收检查对象的检查区域的训练弹性成像数据组。此外,可以将训练弹性成像数据组配准到第一训练图像数据组中。此外,输入数据还可以基于训练弹性成像数据组。训练弹性成像数据组尤其可以具有弹性成像数据组的所有特性,反之亦然,弹性成像数据组的所有特性已经关于用于提供预测数据组的方法进行了描述。训练弹性成像数据组尤其可以是弹性成像数据组。
在此,训练弹性成像数据组有利地可以包括关于检查区域的至少一个组织区域的弹性和/或粘度的信息。训练弹性成像数据组尤其可以包括将弹性成像值和/或弹性成像信息与特别是包含在检查区域中的至少一个组织区域相关联。训练弹性成像数据组尤其可以包括检查对象的检查区域的二维和/或三维医学图像数据。有利地,训练弹性成像数据组可以特别是在术前映射检查对象的检查区域。
在此,尤其是在术前,特别是借助医学成像设备从检查对象的检查区域记录和/或提供训练弹性成像数据组。例如,可以将用于记录训练弹性成像数据组的医学成像设备设计为磁共振装置(mrt)和/或超声设备。此外,可以仿真训练弹性成像数据组。
训练弹性成像数据组的接收尤其可以包括采集和/或读取计算机可读的数据存储器和/或从例如数据库的数据存储器单元接收。此外,可以由用于记录训练弹性成像数据组的医学成像设备的处理单元提供训练弹性成像数据组。
有利地,经训练的函数的输入数据此外还可以基于训练弹性成像数据组。优选地,通过在产生训练预测数据组时考虑训练弹性成像数据组,可以关于在检查区域处受医学对象影响的变化实现训练预测数据组的更高的准确性。
此外,将训练弹性成像数据组配准到第一训练图像数据组尤其可以基于预先给定的解剖结构和/或(例如消融区域和/或消融病变的)预定的组织区域和/或标记物结构。在此,将训练弹性成像数据组配准到第一训练图像数据组优选地可以包括训练弹性成像数据组的刚性和/或非刚性的变换。特别地,将训练弹性成像数据组配准到第一图像数据组例如可以基于图像地进行,例如根据解剖和/或几何特征进行。
在所提出的用于提供经训练的函数的计算机实现的方法的另外的有利的实施方式中,可以接收检查对象的检查区域的至少一部分的至少一个第二训练图像数据组。至少一个第二训练图像数据组尤其可以具有第二训练图像数据组的所有特性,反之亦然,第二训练图像数据组的所有特性已经关于用于提供预测数据组的方法进行了描述。特别地,至少一个训练图像数据组可以是第二图像数据组。
至少一个第二训练图像数据组尤其可以包括检查对象的检查区域的至少一部分的二维和/或三维医学图像数据。有利地,至少一个第二训练图像数据组可以特别是在术中和/或术后映射检查对象的检查区域的至少一部分。此外,至少一个第二训练图像数据组例如可以包括组织参数图和/或温度图。在此,特别是相对于第一训练图像数据组,至少一个第二训练图像数据组有利地可以映射在检查对象的检查区域处由医学对象引起的随时间的变化。此外,预定的和/或改变的组织区域、例如消融区域和/或消融病变可以在至少一个第二训练图像数据组中进行分割和/或对比。此外,至少一个第二训练图像数据组可以映射离体(ex-vivo)检查对象的检查区域的至少一部分。为此,例如可以在至少一个第二训练图像数据组中离体地映射来自检查对象的检查区域的组织样本。
在此,尤其可以借助医学成像设备,从检查对象的检查区域记录和/或提供至少一个第二训练图像数据组。例如,可以将用于记录至少一个第二训练图像数据组的医学成像设备设计为医学x射线设备、尤其是c形臂x射线设备和/或dyna-ct,和/或磁共振装置(mrt)和/或计算机断层成像装置(ct)和/或超声设备。
对至少一个第二训练图像数据组的接收尤其可以包括采集和/或读取计算机可读的数据存储器和/或从例如数据库的数据存储器单元接收。此外,可以由用于记录至少一个第二训练图像数据组的医学成像设备的处理单元提供至少一个第二训练图像数据组。
此外,可以将至少一个第二训练图像数据组配准到第一训练图像数据组。在此,将至少一个第二训练图像数据组配准到第一训练图像数据组尤其可以基于预先给定的解剖结构和/或(例如消融区域和/或消融病变的)预定的组织区域和/或标记物结构。在此,将至少一个第二训练图像数据组配准到第一训练图像数据组优选地可以包括至少一个第二训练图像数据组的刚性和/或非刚性的变换。
有利地,经训练的函数的输入数据此外还可以基于至少一个第二训练图像数据组。优选地,通过在产生训练预测数据组时考虑至少一个第二训练图像数据组,可以关于在检查区域处受医学对象影响的随时间的变化实现训练预测数据组的更高的准确性。
在所提出的用于提供经训练的函数的计算机实现的方法的另外的有利的实施方式中,有利地可以借助超声设备来记录至少一个第二训练图像数据组。
在此,至少一个第二训练图像数据组尤其可以包括检查对象的检查区域的至少一部分的二维和/或三维医学超声图像数据。此外,可能受医学对象影响的、预定改变的组织区域,例如消融区域和/或消融病变和/或至少一个流体疱,可以在至少一个第二训练图像数据组中进行分割和/或对比。
由此,消融形成和/或流体疱形成,特别是作为在检查对象的检查区域处的随时间的变化,有利地可以在至少一个第二训练图像数据组中被映射。
在此,在记录至少一个第二训练图像数据组的时间点有利地可以借助位置采集单元、特别是电磁和/或光学传感器来采集超声设备的训练定位信息。由此可以实现特别准确地将至少一个第二训练图像数据组配准到第一训练图像数据组。
在所提出的用于提供经训练的函数的计算机实现的方法的另外的有利的实施方式中,训练预测数据组优选地可以包括检查对象的检查区域内的流体疱形成和/或病变形成的、特别是关于时间走向的概率信息和/或表现信息。
在此,概率信息例如可以包括检查对象的检查区域内的流体疱形成和/或病变形成的时间和/或空间进展模型。例如,训练预测数据组可以分别将流体疱形成和/或病变形成的至少一个概率值与检查区域内的至少一个组织区域相关联。此外,训练预测数据组可以包括关于检查区域内的流体疱形成和/或病变形成的表现的表现信息,例如体积模型。
在此,流体疱例如可以包括在空间上界定的气体和/或气体混合物和/或液体和/或液体混合物。此外,尤其可以通过相对于第一训练图像数据组改变的、检查区域的至少一个组织区域的对比度来采集和/或显示病变和/或流体疱。
在此,为了改善训练预测数据组的准确性,有利地尤其可以考虑经训练的函数的所有的输入数据。在此,特别是在检查区域的没有或者仅有很少流体疱形成和/或病变形成的组织区域中,内插概率信息和/或表现信息也可以是有利的。为此,例如可以通过应用内插函数来内插训练预测数据组。
在所提出的用于提供经训练的函数的计算机实现的方法的另外的有利的实施方式中,训练预测数据组有利地可以具有关于至少一个训练运行参数的有效范围。
在此,尤其可以通过至少一个训练运行参数作为经训练的函数的输入数据,来预先给定针对可产生的训练预测数据组的有效范围、特别是经训练的函数的定义范围。例如,相应医学对象的至少一个训练运行参数的电流强度区间和/或电压区间和/或温度区间和/或磁场强度区间和/或电场强度区间和/或频率范围可以预先给定训练预测数据组的有效范围。
此外,训练预测数据组可以包括关于与至少一个训练运行参数有关的有效范围的信息。在此,尤其可以与有效范围无关地,通过将经训练的函数应用于输入数据来产生训练预测数据组。根据训练预测数据组中所包含的、关于有效范围的信息,可以推断出训练预测数据组关于至少一个训练运行参数的有效性。
在所提出的用于提供经训练的函数的计算机实现的方法的另外的有利的实施方式中,可以借助磁共振装置和/或医学x射线设备和/或计算机断层成像装置来记录第一训练图像数据组。由此,可以特别是在术前,在第一训练图像数据组中实现对检查对象的检查区域的二维和/或三维映射。
在第三方面,本发明涉及一种用于提供预测数据组的提供单元。在此,提供单元包括计算单元和接口。此外,接口被设计为用于接收检查对象的检查区域的第一图像数据组。此外,接口被设计为用于接收布置在检查区域处的医学对象的至少一个运行参数以及布置在检查区域处的医学对象的定位信息。此外,计算单元被设计为用于通过将经训练的函数应用于输入数据来产生预测数据组。在此,输入数据基于第一图像数据组以及医学对象的至少一个运行参数和定位信息。此外,经训练的函数的至少一个参数基于与第一比较图像数据组的比较。在此,第一比较图像数据组相对于第一图像数据组具有在检查区域处受医学对象影响的变化。此外,接口被设计为用于提供预测数据组。
这种提供单元尤其可以被设计为,用于执行之前描述的、根据本发明的用于提供预测数据组的方法以及其方面。提供单元被设计为,通过将接口和计算单元设计为用于执行相应的方法步骤来执行所述方法以及其方面。
在第四方面,本发明涉及一种包括所提出的提供单元的医学设备。在此,医学设备被设计为用于基于预测数据组来控制医学对象。此外,例如可以将医学设备设计为医学成像设备、特别是磁共振装置和/或计算机断层成像装置和/或超声设备和/或医学x射线设备。
医学设备尤其可以包括显示单元,例如显示器和/或监视器,其被设计为用于显示医学设备和/或提供单元和/或其他部件的信息和/或信息的图形表示。特别地,可以将显示单元设计为用于显示预测数据组的图形表示。
所提出的医学设备的优点基本上相应于所提出的用于提供预测数据组的计算机实现的方法的优点。在此提到的特征、优点或替换实施方式同样还可以转用到其他要求保护的主题,反之亦然。
在第五方面,本发明涉及一种用于提供经训练的函数的训练单元。在此,训练单元包括训练接口和训练计算单元。此外,训练接口被设计为用于接收检查对象的检查区域的训练图像数据组。此外,训练接口被设计为用于接收布置在检查对象的检查区域处的医学对象的至少一个训练运行参数以及布置在检查区域处的医学对象的训练定位信息。此外,训练接口被设计为用于接收检查对象的检查区域的另外的训练图像数据组。在此,在时间上在第一训练图像数据组之后记录另外的训练图像数据组。此外,在记录第一训练图像数据组之后并且在记录另外的训练图像数据组之前发生在检查对象的检查区域处由医学对象引起的变化。此外,训练计算单元还被设计为用于根据另外的训练图像数据组产生另外的比较预测数据组。在此,另外的比较预测数据组相对于第一训练图像数据组具有在检查区域处受医学对象影响的变化。此外,训练计算单元被设计为用于通过将经训练的函数应用于输入数据来产生训练预测数据组。在此,输入数据基于第一训练图像数据组以及医学对象的至少一个训练运行参数和训练定位信息。此外,训练计算单元被设计为用于基于另外的比较预测数据组与训练预测数据组的比较来调整经训练的函数的至少一个参数。此外,训练接口被设计为用于提供经训练的函数。
特别地,可以将这种训练单元设计为,用于执行之前描述的、根据本发明的用于提供经训练的函数的方法以及其方面。训练单元被设计为,通过将训练接口和训练计算单元设计为用于执行相应的方法步骤,来执行所述方法及其方面。
在第六方面,本发明涉及一种计算机程序产品,该计算机程序产品具有计算机程序,计算机程序可以直接加载到提供系统的存储器中,其具有程序部分,以便当提供单元执行该程序部分时,执行用于提供预测数据组的方法的所有步骤或其方面,和/或计算机程序可以直接加载到训练单元的训练存储器中,其具有程序部分,以便当训练单元执行该程序部分时,执行用于提供经训练的函数的方法的所有步骤或其方面。
在第七方面,本发明涉及一种计算机可读的存储介质,在该计算机可读的存储介质上存储有可由提供单元读取和执行的程序部分,以便当提供单元执行该程序部分时,执行用于提供预测数据组的方法的所有步骤或其方面;和/或在该计算机可读的存储介质上存储有可由训练单元读取和执行的程序部分,以便当训练单元执行该程序部分时,执行用于提供经训练的函数的方法的所有步骤或其方面。
在第八方面,本发明涉及一种计算机程序或计算机可读的存储介质,其包括通过用于提供经训练的函数的方法或其方面提供的经训练的函数。
在很大程度上基于软件的实现的优点在于,还可以以简单的方式通过软件更新来升级迄今已经使用的提供单元和/或训练单元,以便以根据本发明的方式进行工作。除了计算机程序之外,这种计算机程序产品还可能包括附加的组成部分、例如文档和/或附加的部件,以及硬件部件、例如用于使用软件的硬件密钥(加密狗等)。
附图说明
在附图中示出了本发明的实施例,并且下面对其进行更详细地描述。在不同的附图中,针对相同的特征使用相同的附图标记。附图中:
图1至图3示出了用于提供检查对象的预测数据组的计算机实现的方法的不同的实施方式的数据流的示意图;
图4示出了用于提供检查对象的预测数据组的计算机实现的方法的示意性流程图;
图5示出了用于提供经训练的函数的计算机实现的方法的示意性流程图;
图6示出了提供单元的实施例;
图7示出了训练单元的实施例;
图8示出了用于基于预测数据组来控制医学对象的医学设备。
具体实施方式
在图1中示意性地描绘了所提出的用于提供检查对象的预测数据组的计算机实现的方法的数据流。在此,可以接收检查对象的检查区域的第一图像数据组b1。此外,还可以接收布置在检查对象的检查区域处的医学对象的至少一个运行参数bp和布置在检查对象的检查区域处的医学对象的定位信息p。此外,可以通过将经训练的函数tf应用于输入数据ed来产生预测数据组pd。在此,经训练的函数tf可以是神经网络、特别是卷积神经网络或包括卷积层的网络。
此外,尤其可以将预测数据组pd视为经训练的函数的映射数据ad。在此,输入数据ed可以基于第一图像数据组b1以及医学对象的至少一个运行参数bp和定位信息p。此外,经训练的函数tf的至少一个参数可以基于与第一比较图像数据组的比较。在此,第一比较图像数据组相对于第一图像数据组b1可以具有在检查区域处受医学对象影响的变化。此外,可以提供prov-pd预测数据组pd。
在此,预测数据组pd有利地可以包括检查对象的检查区域内的流体疱形成和/或病变形成的、特别是关于时间走向的概率信息和/或表现信息。此外,预测数据组pd可以具有关于至少一个运行参数bp的有效范围。
有利地,可以借助磁共振装置和/或医学x射线设备和/或计算机断层成像装置来记录第一图像数据组b1。
图2示意性示出了所提出的用于提供检查对象的预测数据组pd的计算机实现的方法的另外的实施方式的数据流。在此,还可以接收检查对象的检查区域的弹性成像数据组e1。此外,可以将弹性成像数据组e1配准r1到第一图像数据组b1。此外,经训练的函数tf的输入数据ed也可以基于弹性成像数据组e1。
此外,还可以接收检查对象的检查区域的至少一部分的至少一个第二图像数据组b2。在此,至少一个第二图像数据组b2可以映射在检查对象的检查区域处由医学对象引起的随时间的变化。此外,可以将至少一个第二图像数据组b2配准r2到第一图像数据组b1。此外,经训练的函数tf的输入数据ed也可以基于至少一个第二图像数据组b2。
在图3中示意性示出了所提供的用于提供预测数据组pd的方法的另外的实施方式的数据流。在此,有利地可以按时间顺序接收多个第二图像数据组b2。此外,可以分别基于到目前为止按时间顺序接收的第二图像数据组b2,特别是迭代地产生预测数据组pd。
图4示出了用于提供检查对象的预测数据组pd的计算机实现的方法的示意性流程图。在此,可以在第一步骤rec-1中接收第一图像数据组b1、至少一个运行参数bp和定位信息p。
接收尤其可以包括采集和/或读取计算机可读的数据存储器和/或从例如数据库的数据存储器单元接收。此外,第一图像数据组b1和/或定位信息可以由医学成像设备的处理单元提供。此外,至少一个运行参数bp和/或定位信息p可以由医学对象的处理单元提供。
在另外的步骤det-pd中,可以通过将经训练的函数tf应用于输入数据ed来产生预测数据组pd。此后,可以提供prov-pd预测数据组pd。
图5示出了用于提供经训练的函数tf的计算机实现的方法的实施方式的示意性流程图。在此,可以接收检查对象的检查区域的第一训练图像数据组tb1。
有利地,可以借助磁共振装置和/或医学x射线设备和/或计算机断层成像装置来记录第一训练图像数据组tb1。
此外,还可以接收布置在检查对象的检查区域处的医学对象的至少一个训练运行参数tbp和训练定位信息tp。此外,还可以接收医学对象的检查区域的另外的训练图像数据组wtb。在此,可以在时间上在第一训练图像数据组tb1之后,特别是在术后记录另外的训练图像数据组wtb。此外,可以在记录第一训练图像数据组tb1之后并且在记录另外的训练图像数据组wtb之前发生在检查对象的检查区域处由医学对象引起的变化。此外,可以根据另外的训练图像数据组wtb产生f比较预测数据组vpd。在此,比较预测数据组vpd相对于第一训练图像数据组tb1有利地可以具有在检查区域处受医学对象影响的变化。此外,可以通过将经训练的函数tf应用于输入数据ed来产生训练预测数据组tpd。在此,输入数据ed有利地可以基于第一训练图像数据组tb1以及医学对象的至少一个训练运行参数tbp和训练定位信息tp。在此,可以将训练预测数据组tpd视为经训练的函数tf的训练映射数据tad。
在此,训练预测数据组tpd优选地可以包括检查对象的检查区域内的流体疱形成和/或病变形成的、特别是关于时间走向的概率信息和/或表现信息。此外,训练预测数据组tpd可以具有关于至少一个训练运行参数tbp的有效范围。
此外,可以基于比较预测数据组vpd与训练预测数据组tpd的比较来调整adj-tf经训练的函数tf的至少一个参数。此后,可以提供prov-tf经训练的函数tf。
此外,所提出的用于提供经训练的函数tf的计算机实现的方法还可以包括接收检查对象的检查区域的训练弹性成像数据组(在此未示出)。此外,可以将训练弹性成像数据组配准到第一训练图像数据组tb1。此外,经训练的函数tf的输入数据ed也可以基于训练弹性成像数据组。
此外,可以接收检查对象的检查区域的至少一部分的至少一个第二训练图像数据组(在此未示出)。在此,至少一个第二训练图像数据组有利地可以映射在检查对象的检查区域处由医学对象引起的随时间的变化。此外,经训练的函数tf的输入数据ed有利地还可以基于至少一个第二训练图像数据组。
图6示出了提供单元prvs,图7示出了训练单元trs。有利地,可以将所示的提供单元prvs设计为,用于执行根据本发明的用于提供检查对象的预测数据组pd的计算机实现的方法。有利地,可以将所示的训练单元trs设计为,用于执行所提出的用于提供经训练的函数tf的计算机实现的方法。提供单元prvs有利地可以包括接口if、计算单元cu和存储器单元mu。此外,训练单元trs有利地可以包括训练接口tif、训练计算单元tcu和训练存储器单元tmu。
在此,可以将接口if设计为,用于接收检查对象的检查区域的第一图像数据组b1。此外,还可以将接口if设计为,用于接收布置在检查对象的检查区域处的医学对象的至少一个运行参数bp以及布置在检查对象的检查区域处的医学对象的定位信息p。此外,可以将计算单元cu设计为,通过将经训练的函数tf应用于输入数据ed来产生det-pd预测数据组pd。此外,可以将接口设计为,用于提供prov-pd预测数据组pd。
此外,可以将训练接口tif设计为,用于接收检查对象的检查区域的第一训练图像数据组tb1。此外,还可以将训练接口设计为,用于接收布置在检查对象的检查区域处的医学对象的至少一个训练运行参数tbp和布置在检查对象的检查区域处的医学对象的训练定位信息tp。此外,可以将训练接口tif设计为,用于接收另外的训练图像数据组wtb。此外,还可以将训练计算单元设计为,用于根据另外的训练图像数据组wtb产生f比较预测数据组vpd。此外,还可以将训练计算单元设计为,通过将经训练的函数tf应用于输入数据ed来产生训练预测数据组tpd。此外,可以将训练计算单元设计为,用于调整adj-tf经训练的函数tf的至少一个参数。此外,还可以将训练接口tif设计为提供prov-tf经训练的函数tf。
提供单元prvs和/或训练单元trs尤其可以是计算机、微控制器或集成电路。替换地,提供单元prvs和/或训练单元trs可以是计算机的真实或虚拟的联合(真实的联合的英文术语是“集群(cluster)”,而虚拟的联合的英文术语是“云cloud”)。提供单元prvs和/或训练单元trs也可以被设计为在真实的计算机上或在计算机的真实或虚拟的联合上执行的虚拟系统(虚拟化)。
接口if和/或训练接口tif可以是硬件或软件接口(例如pci总线、usb或firewire)。计算单元cu和/或训练计算单元tcu例如可以具有硬件元件或软件元件,例如微处理器或所谓的fpga(fieldprogrammablegatearray,现场可编程门阵列)。存储器单元mu和/或训练存储器单元tmu可被实现为非永久性系统内存(随机存取存储器,简称ram)或永久性大容量存储器(硬盘,usb棒,sd卡,固态盘)。
接口if和/或训练接口tif尤其可以包括多个子接口,其执行相应方法的不同步骤。换言之,接口if和/或训练接口tif还可以被认为是多个接口if或多个训练接口tif。计算单元cu和/或训练计算单元tcu尤其可以包括执行相应方法的不同步骤的多个计算子单元。换言之,计算单元cu和/或训练计算单元tcu也可以被认为是多个计算单元cu或多个训练计算单元tcu。
图8示意性示出了用于基于预测数据组pd来控制医学对象44的医学设备46。在此,医学设备46有利地可以包括处理单元45和/或所提出的提供单元prvs。此外,医学设备可以包括所提出的训练单元trs(在此未示出)。医学对象44例如可以包括消融针和/或腹腔镜和/或内窥镜和/或电烧灼器和/或导管。
此外,有利地,可以特别是在术前借助医学x射线设备37来记录第一图像数据组b1。在图8中,为此示例性地,示意性示出了医学c形臂x射线设备37。在此,医学c形臂x射线设备37包括检测器单元34、x射线源33和处理单元22。为了记录第一图像数据组b1、特别是投影x射线图像和/或dyna-ct图像,c形臂x射线设备37的臂38可以围绕一个或多个轴可动地进行安装。由此可以记录第一图像数据组b1,其特别是包括多个投影x射线图像,这些投影x射线图像分别具有特别是彼此不同的记录参数、特别是采集几何形状。此外,医学c形臂x射线设备37可以包括移动装置39,该移动装置可以实现c形臂x射线设备37在空间中的移动。
为了记录布置在患者安置装置32上的检查对象31的检查区域ub的第一图像数据组b1,处理单元22可以将信号24发送到x射线源33。接着,x射线源33可以发射x射线束、特别是锥形束和/或扇形束。当x射线束在与检查对象31的检查区域ub相互作用之后撞击检测器单元34的表面时,检测器单元34可以将信号21发送至处理单元22。处理单元22例如可以根据信号21来接收第一图像数据组b1。随后,处理单元22可以将第一图像数据组b1提供给医学设备46的处理单元45。
此外,医学c形臂x射线设备37可以包括(例如键盘的)输入单元41和/或(例如监视器和/或显示器的)显示单元42。例如在电容式输入显示器的情况下,输入单元41优选地可以集成到显示单元42中。在此,可以通过操作人员在输入单元41处的输入来实现对所提出的方法和/或医学c形臂x射线设备37的控制。例如,可以在显示单元42上显示第一图像数据组b1的图形表示。
此外,医学设备46可以包括(例如键盘的)输入单元41’和/或(例如监视器和/或显示器的)显示单元42’。在电容式输入显示器的情况下,输入单元41’优选地可以集成到显示单元42’中。在此,可以通过操作人员在输入单元41’处的输入来实现对所提出的方法和/或医学设备46的控制。例如,可以在显示单元42’上显示预测数据组pd的图形表示。
处理单元45有利地可以将所接收的第一图像数据组b1提供给提供单元prvs。然后,提供单元prvs有利地可以执行所提出的用于提供检查对象31的预测数据组pd的计算机实现的方法的实施方式。在此,提供单元prvs此外还可以将所产生的预测数据组pd提供prov-pd给医学设备46的处理单元45。基于预测数据组pd,处理单元45有利地可以实现对医学对象44进行调节和/或控制。
此外,可以借助超声设备82来记录至少一个第二图像数据组b2。为此,超声设备82有利地可以布置在检查对象31的检查区域ub处。此外,超声设备82可以将特别是在术中记录的至少一个第二图像数据组b2提供给医学设备46的处理单元45。此外,处理单元45有利地可以将至少一个第二图像数据组b2提供给提供单元prvs。
与记录和提供至少一个第二图像数据组b2类似地,可以借助超声设备82来记录至少一个第二训练图像数据组并将其提供给训练单元trs。
此外,还可以将超声设备82设计为用于记录弹性成像数据组e1。在此,可以与至少一个第二图像数据组b2类似地,将所记录的弹性成像数据组e1提供给提供单元prvs。与记录和提供弹性成像数据组e1类似地,可以借助超声设备82来记录训练弹性成像数据组并将其提供给训练单元trs。
在所描述的附图中包含的示意性图示绝不表示标度或参量比例。
最后再次指出,之前详细描述的方法和所示的设备仅是实施例,本领域技术人员可以以不同方式对其进行修改,而不脱离本发明的范围。此外,不定冠词“一”或“一个”的使用不排除所涉及的特征也可以多次存在。同样地,术语“单元”和“元件”不排除所涉及的部件由多个共同作用的子部件组成,这些子部件在必要时也可以空间地分布。
1.一种用于提供检查对象(31)的预测数据组(pd)的计算机实现的方法,包括:
-接收检查对象(31)的检查区域(ub)的第一图像数据组(b1),
-接收布置在检查对象(31)的检查区域(ub)处的医学对象(44)的至少一个运行参数(bp)和布置在检查对象(31)的检查区域(ub)处的医学对象(44)的定位信息(p),
-通过将经训练的函数(tf)应用于输入数据(ed)来产生(det-pd)预测数据组(pd),
其中所述输入数据(ed)基于所述第一图像数据组(b1)以及所述医学对象(44)的至少一个运行参数(bp)和定位信息(p),
其中所述经训练的函数(tf)的至少一个参数基于与第一比较图像数据组(vpd)的比较,
其中所述第一比较图像数据组(vpd)相对于所述第一图像数据组(b1)具有在检查区域(ub)处受医学对象(44)影响的变化,
-提供(prov-pd)预测数据组(pd)。
2.根据权利要求1所述的方法,此外还包括:接收所述检查对象(31)的检查区域(ub)的弹性成像数据组(e1),并且将所述弹性成像数据组(e1)配准(r1)到所述第一图像数据组(b1),
其中,所述输入数据(ed)此外还基于弹性成像数据组(e1)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,此外还包括:接收所述检查对象(31)的检查区域(ub)的至少一部分的至少一个第二图像数据组(b2),
其中所述至少一个第二图像数据组(b2)映射在所述检查对象(31)的检查区域(ub)处由所述医学对象(44)引起的随时间的变化,
其中所述输入数据(ed)此外还基于所述至少一个第二图像数据组(b2)。
4.根据权利要求3所述的方法,其中借助超声设备(82)来记录所述至少一个第二图像数据组(b2)。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,按时间顺序接收多个第二图像数据组(b2),
其中基于到目前为止按时间顺序接收的第二图像数据组(b2)分别产生预测数据组(pd)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述预测数据组(pd)包括所述检查对象(31)的检查区域(ub)内的流体疱形成和/或病变形成的、特别是关于时间走向的概率信息和/或表现信息。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,
所述预测数据组(pd)具有关于至少一个运行参数(bp)的有效范围。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,借助磁共振装置和/或医学x射线设备(37)和/或计算机断层成像装置来记录所述第一图像数据组(b1)。
9.一种用于提供经训练的函数(tf)的计算机实现的方法,包括:
-接收检查对象(31)的检查区域(ub)的第一训练图像数据组(tb1),
-接收布置在检查对象(31)的检查区域(ub)处的医学对象(44)的至少一个训练运行参数(tbp)和布置在检查对象(31)的检查区域(ub)处的医学对象(44)的训练定位信息(tp),
-接收检查对象(31)的检查区域(ub)的另外的训练图像数据组(wtb),
其中,在时间上在所述第一训练图像数据组(tb1)之后记录所述另外的训练图像数据组(wtb),
其中,在记录所述第一训练图像数据组(tb1)之后并且在记录所述另外的训练图像数据组(wtb)之前发生在检查对象(31)的检查区域(ub)处由所述医学对象(44)引起的变化,
-根据另外的训练图像数据组(wtb)产生(f)比较预测数据组(vpd),
其中,所述比较预测数据组(vpd)相对于所述第一训练图像数据组(tb1)具有在检查区域(ub)处受所述医学对象(44)影响的变化,
-通过将经训练的函数(tf)应用于输入数据(ed)来产生训练预测数据组(tpd),
其中,所述输入数据(ed)基于所述第一训练图像数据组(tb1)以及所述医学对象(44)的至少一个训练运行参数(tbp)和训练定位信息(tp),
-基于所述比较预测数据组(vpd)与所述训练预测数据组(tpd)的比较来调整(adj-tf)所述经训练的函数(tf)的至少一个参数,
-提供(prov-tf)经训练的函数(tf)。
10.根据权利要求9所述的方法,此外还包括:接收所述检查对象(31)的检查区域(ub)的训练弹性成像数据组,以及将所述训练弹性成像数据组配准到所述第一训练图像数据组(tb1),
其中,所述输入数据(ed)此外还基于所述训练弹性成像数据组。
11.根据权利要求9或10所述的方法,此外还包括:接收所述检查对象(31)的检查区域(ub)的至少一部分的至少一个第二训练图像数据组,
其中,所述至少一个第二训练图像数据组映射在所述检查对象(31)的检查区域(ub)处由所述医学对象(44)引起的随时间的变化,
其中,所述输入数据(ed)此外还基于所述至少一个第二训练图像数据组。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,借助超声设备(82)来记录所述至少一个第二训练图像数据组。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法,其特征在于,所述训练预测数据组(tpd)包括所述检查对象(31)的检查区域(ub)内的流体疱形成和/或病变形成的、特别是关于时间走向的概率信息和/或表现信息。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述训练预测数据组(tpd)包括关于至少一个训练运行参数(tbp)的有效范围。
15.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,借助磁共振装置和/或医学x射线设备(37)和/或计算机断层成像装置来记录所述第一训练图像数据组(tb1)。
16.一种用于提供预测数据组(pd)的提供单元(prvs),包括计算单元(cu)和接口(if),
-其中所述接口(if)被设计为,用于接收检查对象(31)的检查区域(ub)的第一图像数据组(b1),
-其中所述接口(if)还被设计为,用于接收布置在检查对象(31)的检查区域(ub)处的医学对象(44)的至少一个运行参数(bp)和布置在检查对象(31)的检查区域(ub)处的医学对象(44)的定位信息(p),
-其中所述计算单元(cu)此外还被设计为,用于通过将经训练的函数(tf)应用于输入数据(ed)来产生(det-pd)所述预测数据组(pd),
其中,所述输入数据(ed)基于所述第一图像数据组(b1)以及所述医学对象(44)的至少一个运行参数(bp)和定位信息(p),
其中,经训练的函数(tf)的至少一个参数基于与第一比较图像数据组(vpd)的比较,
其中,所述第一比较图像数据组(vpd)相对于所述第一图像数据组(b1)具有在检查区域(ub)处受医学对象(44)影响的变化,
-其中所述接口(if)还被设计为,用于提供(prov-pd)所述预测数据组(pd)。
17.一种包括根据权利要求16所述的提供单元(prvs)的医学设备(45),其中,所述医学设备(45)被设计为,用于基于预测数据组(pd)来控制医学对象(44)。
18.一种用于提供经训练的函数(tf)的训练单元(trs),包括训练接口(tif)和训练计算单元(tcu),
-其中所述训练接口(tif)被设计为,用于接收检查对象(31)的检查区域(ub)的第一训练图像数据组(tb1),
-其中所述训练接口(tif)还设计为,用于接收布置在检查对象(31)的检查区域(ub)处的医学对象(44)的至少一个训练运行参数(tbp)和布置在检查对象(31)的检查区域(ub)处的医学对象(44)的训练定位信息(tp),
-其中所述训练接口(tif)还被设计为,用于接收检查对象(31)的检查区域(ub)的另外的训练图像数据组(wtb),
其中,在时间上在所述第一训练图像数据组(tb1)之后记录所述另外的训练图像数据组(wtb),
其中,在记录所述第一训练图像数据组(tb1)之后并且在记录所述另外的训练图像数据组(wtb)之前发生在检查对象(31)的检查区域(ub)处由所述医学对象(44)引起的变化,
-其中所述训练计算单元(tcu)此外还被设计为,用于根据所述另外的训练图像数据组(wtb)来产生(f)比较预测数据组(vpd),
其中,所述比较预测数据组(vpd)相对于所述第一训练图像数据组(tb1)具有在检查区域(ub)处受所述医学对象(44)影响的变化,
-其中所述训练计算单元(tcu)此外还设计为,用于通过将经训练的函数(tf)应用于输入数据(ed)来产生训练预测数据组(tpd),
其中,所述输入数据(ed)基于所述第一训练图像数据组(tb1)以及所述医学对象(44)的至少一个训练运行参数(tbp)和训练定位信息(tp),
-其中所述训练计算单元(tcu)还设计为,用于基于所述比较预测数据组(vpd)与所述训练预测数据组(tpd)的比较来调整(adj-tf)经训练的函数(tf)的至少一个参数,
-其中所述训练接口(tif)此外还被设计为,用于提供(prov-tf)所述经训练的函数(tf)。
19.一种计算机程序产品,具有计算机程序,所述计算机程序能够直接加载到提供单元(prvs)的存储器中,其具有程序部分,以便当所述提供单元(prvs)执行所述程序部分时,用于执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法的所有步骤;和/或所述计算机程序能够直接加载到训练单元(trs)的训练存储器(tmu)中,其具有的程序部分,以便当所述训练单元(trs)执行所述程序部分时,用于执行根据权利要求9至15中任一项所述的方法的所有步骤。
20.一种计算机可读的存储介质,在所述计算机可读的存储介质上存储有可由提供单元(prvs)读取和执行的程序部分,以便当所述提供单元(prvs)执行所述程序部分时,执行根据所述权利要求1至8中任一项所述的方法的所有步骤;和/或在所述计算机可读的存储介质上存储有可由训练单元(trs)读取和执行的程序部分,以便当所述训练单元(trs)执行所述程序部分时,执行根据权利要求9至15中任一项所述的方法的所有步骤。
技术总结