DE19608971A1 - Method and device for recording diagnostically usable, three-dimensional ultrasound image data sets - Google Patents

Method and device for recording diagnostically usable, three-dimensional ultrasound image data sets

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens gemäß Oberbegriff Patentanspruch 9.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device for performing this method according to the preamble of claim 9.

Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Vorrichtung sind grundsätzlich bekannt (US 41 00 916). Bei diesem bekannten Verfahren werden einzelne Ultraschall-Bilder unter Berücksichti­ gung der Positions- und Orientierungsdaten, die von einem mit Ultraschall arbeitenden Sensor­ system ermittelt werden, hinsichtlich ihrer Lage im Raum definiert. Ein dreidimensionaler, dia­ gnostisch verwertbarer Datensatz, der eine tomographische Bilderfassung von einem zu unter­ suchenden Volumen ermöglicht, wird nicht generiert.Such a method and such a device are known in principle (US 41 00 916). In this known method, individual ultrasound images are taken into account Position and orientation data from an ultrasound sensor system are determined, defined in terms of their position in space. A three-dimensional, dia Gnostically usable data record, which includes a tomographic image capture from one to the other searching volume, is not generated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung aufzuzeigen, mit der bei freier manueller Führung des Ultraschallwandlers eine tomografische Erfassung eines gesamten, zu untersuchenden Volumens oder dreidimensionalen Raumes durch einen dreidimensionalen Da­ tensatz möglich ist.The invention has for its object to show a device with the free manual guidance of the ultrasound transducer a tomographic acquisition of an entire, too investigating volume or three-dimensional space through a three-dimensional Da rate is possible.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Pa­ tentanspruches 1 ausgeführt und eine Vorrichtung entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 9 ausgebildet.To solve this problem, a method according to the characterizing part of Pa executed claim 1 and a device according to the characterizing part of Claim 9 trained.

Bei der Erfindung wird bei freier Führung des Ultraschallwandlers entlang eines zu untersu­ chenden Volumens für eine tomographische Bilderfassung ein dreidimensionaler Datensatz generiert, der der tomografischen Bilderfassung entsprechend aus einer Vielzahl von Einzelbil­ dern besteht, die das gesamte, zu untersuchende Volumen abdecken und sich ihrerseits aus einer Vielzahl von Bildwerten zusammensetzen.In the invention, the ultrasound transducer is to be examined along a path with free guidance volume for a tomographic image acquisition a three-dimensional data set generated from a large number of individual images in accordance with the tomographic image acquisition that consists of the entire volume to be examined and is itself made up of one Put together a multitude of image values.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher er­ läutert. Es zeigen: The invention is described in more detail below with the aid of an embodiment purifies. Show it:  

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Generierung von diagnostisch verwertbaren dreidimensionalen Datensätzen für eine tomografische Bilderfassung eines zu untersuchenden Volumens; Fig. 1 shows a schematic representation of an embodiment of the inventive device for generating diagnostically acceptable three-dimensional data for a tomographic image recording of a volume to be examined;

Fig. 2 in schematischer Darstellung die jeweils im Bildverarbeitungssystem abgelegten Ein­ zelbilder, zusammen mit graphischen Darstellungen des EKG-Zyklus und des Respirati­ ons-Zyklus eines Patienten; Figure 2 each stored in the image processing system A zelbilder in a schematic representation, together with graphical representations of the ECG cycle and the Respirati ons-cycle of a patient.

Fig. 3-5 ein Ablaufdiagramm der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 3-5 is a flow diagram of the operation of the device according to the invention;

Fig. 6 eine schematische Darstellung über die Transformation der Rohdaten in einen verwert­ baren dreidimensionalen Datensatz. Fig. 6 is a schematic representation of the transformation of the raw data into a usable three-dimensional data set.

In der Fig. 1 ist 1 ein Bildverarbeitungssystem, welches im wesentlichen aus dem Rechner 2 und aus den an diesen angeschlossenen peripheren Geräten, wie Tastatur 3 Bildschirm 4 und Maussteuerung 5 usw. besteht.In FIG. 1, 1 is an image processing system which essentially consists of the computer 2 and the peripheral devices connected to it, such as keyboard 3, screen 4 and mouse control 5 , etc.

Diesem Bildverarbeitungssystem sind zugeordnet:The following are assigned to this image processing system:

  • - Ein Ultraschallgerät 6 mit Ultraschall-Kopf 7;- An ultrasound device 6 with an ultrasound head 7 ;
  • - ein elektromagnetisches Lage- bzw. Positionserfassungsgerät oder ein elektromagnetischer Sensor 8 mit einem Sender 9 und einem von Magnetspulen gebildeten Empfänger 10;- An electromagnetic position or position detection device or an electromagnetic sensor 8 with a transmitter 9 and a receiver 10 formed by magnetic coils;
  • - ein EKG-Gerät 11 mit zugehörigen Elektroden 12;- An EKG device 11 with associated electrodes 12 ;
  • - ein Gerät 13 zur Registrierung der Atemlage (Respirationszyklus) mit zugehörigen Sonden 14.a device 13 for registering the breathing position (respiratory cycle) with associated probes 14 .

Mit 15 ist ein Patient bezeichnet, dessen Körper oder Körperbereich ein zu untersuchendes Vo­ lumen bildet. Der Patient 15 ist auf einer Liege 16 angeordnet. 15 denotes a patient whose body or body area forms a volume to be examined. The patient 15 is arranged on a couch 16 .

Bei dem Ultraschallgerät 6 mit dem Ultraschallkopf 7 handelt es sich um ein dem Fachmann bekanntes und in der ärztlichen Diagnostik verwendetes Gerät zur Erzeugung von Ultraschall- Bildern, die jeweils einen Bereich des zu untersuchenden Volumens wiedergeben, der sich in der Bildebene des freigeführten Ultraschallkopfes 7 befindet. Am Ultraschallkopf 7, der von der untersuchenden Person (Arzt) manuell freigeführt wird, ist vorzugsweise ein Halter 17 vorge­ sehen, an welchem sich auch der Empfänger 10 des Sensorsystems 8 befindet.The ultrasound device 6 with the ultrasound head 7 is a device known to the person skilled in the art and used in medical diagnostics for generating ultrasound images, each of which represents a region of the volume to be examined, which is located in the image plane of the ultrasound head 7 that is released . On the ultrasound head 7 , which is manually released by the examining person (doctor), a holder 17 is preferably provided, on which the receiver 10 of the sensor system 8 is also located.

Das System liefert aufgrund der von dem Sender 9 abgestrahlten Magnetfelder, die von dem Empfänger 10 bzw. den dortigen Spulen erfaßt werden, an seinem Ausgang Sensor-Daten (Positions- und Rotationsrohdaten), mit denen die Position und Orientierung des Empfängers 10 im Raum genau definiert ist, und zwar durch Translationsdaten in der X-, Y- und Z-Achse so­ wie durch Rotationsdaten um diese Achsen.Due to the magnetic fields emitted by the transmitter 9 , which are detected by the receiver 10 or the coils there, the system delivers sensor data (position and rotation raw data) at its output, with which the position and orientation of the receiver 10 in space are accurate is defined by translation data in the X, Y and Z axes as well as by rotation data about these axes.

Ein solches elektromagnetisches Sensorsystem ist dem Fachmann bekannt, und zwar beispiels­ weise als ISOTRAK II der Firma POLHEMUS, One Hercules Drive, P.O.Box 560, Colchester VT 05446.Such an electromagnetic sensor system is known to the person skilled in the art, for example as ISOTRAK II from POLHEMUS, One Hercules Drive, P.O.Box 560, Colchester VT 05446.

Das EKG-Gerät 11 ist ein solches, welches dem Fachmann aus der ärztlichen Praxis bzw. Dia­ gnostik bekannt ist und welches in Abhängigkeit von dem EKG-Zyklus an einem Ausgang eine sich ändernde Spannung liefert, die im Diagramm a der Fig. 2 wiedergegeben ist und die typi­ schen positiven und negativen R-Spitzen aufweist, zwischen denen jeweils ein R-Intervall ge­ bildet ist. Bei dem Gerät 13 handelt es sich ebenfalls um ein dem Fachmann bekanntes Gerät, welches in der ärztlichen Praxis bzw. Diagnostik zur Erfassung des Respirationszyklus verwen­ det wird und in Abhängigkeit von diesem Repirationszyklus am Ausgang eine sich ändernde Spannung liefert, die im Diagramm b der Fig. 2 wiedergegeben ist.The EKG device 11 is one which is known to the person skilled in the art from medical practice or diagnosis and which, depending on the EKG cycle, supplies a changing voltage at an output, which voltage is shown in diagram a in FIG. 2 and has the typical positive and negative R peaks, between each of which an R interval is formed. The device 13 is also a device known to the person skilled in the art, which is used in medical practice or diagnostics to record the respiration cycle and, depending on this respiration cycle, supplies a changing voltage at the output, which is shown in diagram b of FIG . 2 is reproduced.

Wie in der Fig. 2 auch wiedergegeben ist, wird im Bildverarbeitungssystem 1 in digitaler Form bei jedem Einzelbild zusätzlich zu dem Bildinhalt auch ein zugeordneter Bildheader abgelegt, der zusätzliche Informationen enthält, beispielsweise allgemeine Informationen zum Bild, einen Meßwert, der die jeweilige Phasenlage des Bildes im EKG-Zyklus bestimmt, einen Meßwert der die Phasenlage des jeweiligen Bildes in dem Respirationszyklus bestimmt sowie die Positi­ ons- und Orientierungsdaten, die die Lage der Bildebene des jeweiligen Einzelbildes im Raum bestimmen. As is also shown in FIG. 2, in the image processing system 1, in addition to the image content, an associated image header is also stored in digital form in addition to the image content, which contains additional information, for example general information about the image, a measured value that reflects the respective phase position of the image determined in the EKG cycle, a measured value which determines the phase position of the respective image in the respiration cycle and the position and orientation data which determine the position of the image plane of the respective individual image in space.

Um eine definierte Lage- bzw. Positionsbeziehung der jeweiligen Bildebene zu erreichen, wird das elektromagnetische Sensorsystem 8 verwendet, dessen Empfänger 10, der wenigstens eine Empfängerspule aufweist, an dem Halter 17 des frei geführten Schallwandlers oder Ultraschall­ kopfes 7 vorgesehen ist, und zwar in einer vorgegebenen räumlichen Beziehung aktiven Teil bzw. der Bildebene dieses Schallwandler.In order to achieve a defined position or positional relationship of the respective image plane, the electromagnetic sensor system 8 is used, the receiver 10 , which has at least one receiver coil, is provided on the holder 17 of the freely guided sound transducer or ultrasound head 7 , in one predetermined spatial relationship active part or the image plane of this sound transducer.

Bei der Generierung der Positions- und Orientierungs-Daten (Translationsdaten für X-, Y- und Z-Achse sowie Rotationsdaten um diese Achsen) wird dann die räumliche Beziehung zwischen der Bildebene des Ultraschallkopfes 7 und dem Empfänger des Sensorsystems durch Kalibrie­ rung, d. h. unter Verwendung von speziellen Kalibrier-Parametern errechnet. Hiermit ist es dann u. a. auch möglich, den Halter 17 mit dem Empfänger 10 an unterschiedlichen Ultraschall-Köp­ fen zu verwenden und diese jeweils durch unterschiedliche Kalibrierung oder Umrechnung der von dem Empfänger des Sensorsystems gelieferten Roh-Positionsdaten zu berücksichtigen.When generating the position and orientation data (translation data for the X, Y and Z axes and rotation data about these axes), the spatial relationship between the image plane of the ultrasound head 7 and the receiver of the sensor system is then calibrated, ie under Calculated using special calibration parameters. It is then also possible, inter alia, to use the holder 17 with the receiver 10 on different ultrasound heads and to take these into account in each case by different calibration or conversion of the raw position data supplied by the receiver of the sensor system.

Die Kalibrierung berücksichtigt somit die geometrische Lagebeziehung zwischen dem Empfän­ ger und der Orientierung des aktiven Teils (Kristall) des Ultraschallkopfes 7 bzw. der Ebene (Bildebene), in der das vom Ultraschallkopf 7 erzeugte Bild liegt.The calibration thus takes into account the geometric positional relationship between the receiver and the orientation of the active part (crystal) of the ultrasound head 7 or the plane (image plane) in which the image generated by the ultrasound head 7 lies.

Bei der Erfassung der Bilder kommt es nicht auf die tatsächliche Lage der jeweiligen Bildebene im Raum an, sondern für die tomografische Bilderfassung reicht es aus, die relative Lage der einzelnen Bildebenen zueinander zu erfassen. Der Sender 9 des Sensorsystems 8 kann also im Umfeld der Vorrichtung beliebig positioniert werden.When capturing the images, it is not the actual position of the respective image plane in space that matters, but it is sufficient for the tomographic image acquisition to detect the relative position of the individual image planes to one another. The transmitter 9 of the sensor system 8 can thus be positioned as desired in the area surrounding the device.

Das Sensorsystem 8 errechnet also die Positions- und Orientierungswerte - definiert durch die drei Translationsfreiheitsgrade (X-, Y- und Z-Achse) und durch die drei Rotationsfreiheitsgrade - und ermittelt diese Daten an das Bildverarbeitungssystem, welche aus diesen Positions- und Orientierungsrohdaten durch Kalibrierung die echten Positions- und Orientierungsdaten errech­ net, die dem jeweiligen Bildinhalt zugeordnet werden. The sensor system 8 thus calculates the position and orientation values - defined by the three translation degrees of freedom (X, Y and Z axes) and by the three degrees of rotation - and ascertains this data to the image processing system, which results from this raw position and orientation data by calibration calculates the real position and orientation data that are assigned to the respective image content.

Die einzelnen Bilder werden von dem Ultraschallsystem 6 in einer vorgegebenen zeitlichen Folge (Sequenz) als analoge oder digitale Bild- oder Videosequenz an den Eingang des nachge­ schalteten Bildverarbeitungssystems 1 geliefert. Mit dem Einschalten bzw. Aktivieren dieses Systems werden die Bilder, die beispielsweise Halbbilder oder Vollbilder sind, im Bildverarbei­ tungssystem 1 digitalisiert (bei analoger Videosequenz) oder aber in digitaler Form übernom­ men (bei digitaler Videosequenz) und mit dem zugehörigen Bild-Header bzw. den Header-Da­ ten digital in einem Speicher des Bildverarbeitungssystems 1 abgelegt (Bildeinzug).The individual images are delivered by the ultrasound system 6 in a predetermined temporal sequence (sequence) as an analog or digital image or video sequence to the input of the image processing system 1 connected downstream. When this system is switched on or activated, the images, which are, for example, fields or full images, are digitized in the image processing system 1 (in the case of an analog video sequence) or in digital form (in the case of a digital video sequence) and with the associated image header or the header data is stored digitally in a memory of the image processing system 1 (image acquisition).

Der Bildeinzug am Bildverarbeitungssystem 1 wird durch den Benutzer der Vorrichtung ausge­ löst (z. B. durch Betätigen eines Fußschalters). Ebenso wird der Bildeinzug beispielsweise durch den Benutzer oder aber automatisch durch das Bildverarbeitungssystem 1 dann beendet, wenn der von der Vielzahl der Einzelbilder mit jeweils zugehörigem Header gebildete dreidimensio­ nale Datensatz eine vorgegebene Größe erreicht hat.The image acquisition on the image processing system 1 is triggered by the user of the device (for example by operating a foot switch). Likewise, the image acquisition is ended, for example, by the user or automatically by the image processing system 1 when the three-dimensional data record formed by the large number of individual images, each with an associated header, has reached a predetermined size.

Ist beispielsweise diese vorgegebene Größe 30 Megabyte, so bedeutet dies, daß bei einer Größe jedes Einzelbildes von 256×256 Pixel und bei einer Grauwerttiefe von 8 Bit sowie bei einem Einzug von 50 Halbbildern pro Sekunde, das Speichervolumen nach etwa 8 Sekunden und nach einem Einzug von 457 Einzelbildern gefüllt ist und der Bildeinzug dann von dem Bildverarbei­ tungsgerät automatisch beendet wird. Die Verwendung einer Bildmaskierung ermöglicht den Einzug größerer Bildmengen durch eine Reduktion des Speicherplatzbedarfs pro Einzelbild.If, for example, this predefined size is 30 megabytes, this means that with a size of each individual image of 256 × 256 pixels and with a gray value depth of 8 bits and with an indentation of 50 fields per second, the storage volume after approximately 8 seconds and after an indentation of 457 single images is filled and the image acquisition is then automatically ended by the image processing device. The use of image masking enables larger amounts of images to be drawn in by reducing the storage space required per individual image.

Da die Bildebenen der Einzelbilder durch die freie Führung des Ultraschallkopfes sehr unter­ schiedlich im Raum orientiert sind, erfolgt während des Bildeinzugs, d. h. in einer Datenerfas­ sungs- oder -akquisitionsphase zunächst eine Ablage der Einzelbilder als Rohdaten als Rohda­ tensatz 18 (Fig. 6). Nach Beendigung des Bildeinzugs erfolgt dann im Bildbearbeitungssystem 1 eine Transformation dieser Rohdaten unter Verwendung eines speziellen Programms auf ein gemeinsames Bezugssystem, beispielsweise kathesisches Koordinatensystem mit den Achsen X′, Y′ und Z′ (Fig. 6), um so einen für die spätere Verwendung brauchbaren dreidimensionalen Datensatz 19 über das untersuchte Volumen zu erhalten. Since the image planes of the individual images are oriented very differently in space due to the free guidance of the ultrasound head, the individual images are initially stored as raw data as raw data set 18 during the image acquisition, ie in a data acquisition or acquisition phase ( FIG. 6). After completion of the image acquisition, a transformation of this raw data then takes place in the image processing system 1 using a special program on a common reference system, for example a cathesic coordinate system with the axes X ', Y' and Z '( FIG. 6), so as to be used later to obtain usable three-dimensional data set 19 about the volume examined.

Dieser dreidimensionale digitale Datensatz 19 ist grundsätzlich so aufgebaut, daß er eine Viel­ zahl von einzelnen Volumenelementen 20 (Voxel) enthält, die in diesem Datensatz 19 eine vor­ gegebene Lage in Bezug auf das gemeinsame Bezugssystem X′-, Y′- und Z′-Achse aufweisen. Jeder Bildpunkt 20′ der die Rohdaten 18 bildenden Bilder wird bei dieser Transformation in ein entsprechendes Voxel 20 dieses dreidimensionalen Datensatzes lagerichtig einsortiert. Ist bei der Bilderfassung ein bestimmter Bereich des zu untersuchenden Volumens nicht erfaßt wor­ den, so kann bei der Transformation auch dem entsprechenden Voxel 20 kein Bildwert zuge­ ordnet werden, d. h. der dreidimensionale Datensatz 19 würde dann Lücken enthalten, die aber durch Interpolation ausgefüllt werden können.This three-dimensional digital data record 19 is basically constructed so that it contains a large number of individual volume elements 20 (voxels), which in this data record 19 have a given position in relation to the common reference system X'-, Y'- and Z'- Have axis. Each pixel 20 'of the images forming the raw data 18 is sorted correctly in this transformation into a corresponding voxel 20 of this three-dimensional data set. If a certain area of the volume to be examined has not been recorded during the image acquisition, then no image value can be assigned to the corresponding voxel 20 during the transformation, ie the three-dimensional data record 19 would then contain gaps, which, however, can be filled out by interpolation.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß bei der Bilderfassung bestimmte Bereiche des zu überprüfenden Volumens zufällig mehrfach abgetastet wurden und daß dann bestimmte Bild­ werte 20′ überbestimmt sind. In diesem Fall erfolgt entweder für überbestimmte Bildwerte im Bildverarbeitungssystem 1 die Bildung eines Durchschnittswertes oder aber es wird nach einer Auswahlroutine nur ein Bildwert weiter verwendet.But there is also the possibility that certain areas of the volume to be checked were randomly scanned several times during the image acquisition and that then certain image values 20 'are overdetermined. In this case, either an average value is formed for overdetermined image values in the image processing system 1, or only one image value is used after a selection routine.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich in besonders vorteilhafter Weise auch zur tomo­ grafischen Bilderfassung von bewegten Organen, insbesondere von Organen, deren Bewegung in direktem Bezug zum Herzschlag steht (z. B. Herzgefäße), und zwar wiederum mit freier Füh­ rung des Ultraschall-Wandlers.The device according to the invention is also particularly advantageously suitable for tomo graphic image capture of moving organs, especially organs, their movement is directly related to the heartbeat (e.g. cardiovascular system), again with a free hand tion of the ultrasonic transducer.

Hier besteht grundsätzlich die Möglichkeit, einen statischen dreidimensionalen Datensatz von einem solchen Gewebe zu generieren und hierbei geometrische Verzerrungen, die sich aus der Bewegung, beispielsweise Herztätigkeit ergeben, zu vermeiden. In diesem Fall erfolgt der Ein­ zug der Bilder durch das Bildverarbeitungssystem 1 synchron mit dem Herzzyklus bzw. mit der positiven oder negativen R-Spitze des Herzyklus der zu untersuchenden Person. Der Herzzyklus bzw. die R-Spitze werden mittels eines EKG-Gerätes 11 ermittelt, an welches über Sonden 12 an den Patient 15 angeschlossen ist. Durch die Triggerung erfolgt jeder Bildeinzug in einem genau definierten Zeitfenster innerhalb des Herzzyklus, d. h. jeder Bildeinzug erfolgt jeweils in einem definierten zeitlichen Abstand (Phasenlage) nach dem Auftreten der jeweiligen, zur Trig­ gerung verwendeten R-Spitze im EKG-Zyklus. Hiermit sind dann alle im Bildverarbeitungssy­ stem 1 abgelegten und die Rohdaten bildenden Einzelbilder phasensynchron mit dem Herzzy­ klus, so daß diese Einzelbilder zu einem dreidimensionalen, statischen Datensatz 19 umgewan­ delt werden können, der bzw. dessen einzelne Voxel 20 keine geometrischen Verzerrungen aufweisen.Basically, there is the possibility here of generating a static three-dimensional data set from such a tissue and thereby avoiding geometric distortions which result from the movement, for example cardiac activity. In this case, the images are taken in by the image processing system 1 synchronously with the cardiac cycle or with the positive or negative R peak of the cardiac cycle of the person to be examined. The cardiac cycle or the R peak are determined by means of an EKG device 11 , to which the patient 15 is connected via probes 12 . The triggering causes each image to be taken in a precisely defined time window within the cardiac cycle, ie each image is taken in at a defined time interval (phase position) after the occurrence of the respective R peak used for triggering in the ECG cycle. With this, all the individual images stored in the image processing system 1 and forming the raw data are phase-synchronized with the heart cycle, so that these individual images can be converted into a three-dimensional, static data record 19 , the individual voxels 20 of which have no geometric distortions.

Durch Änderung der Phasenlage des Zeitfensters für den Bildeinzug in bezug auf die triggernde R-Spitze können dreidimensionale tomografische Datensätze 19 von dem untersuchten Volu­ men erstellt werden, die dieses Volumen jeweils zu unterschiedlichen Zeiten im EKG-Zyklus wiedergeben.By changing the phase position of the time window for image acquisition with respect to the triggering R tip, three-dimensional tomographic data records 19 can be created from the examined volume, which reproduce this volume at different times in the EKG cycle.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich weiterhin auch dynamische, dreidimensio­ nale Datensätze 19 von dem untersuchten Volumen, nämlich von bewegten Organen usw. her­ stellen. In diesem Fall erfolgt der Einzug der Bilder am Bildverarbeitungssystem nicht synchron mit dem Herzzyklus, sondern unabhängig von diesem. Auch hier wird wiederum im Bildheader jedes Einzelbildes 21 der Meßwert, der die Phasenlage im EKG-Zyklus bestimmt, mit abgelegt.With the device according to the invention, dynamic, three-dimensional data records 19 of the volume examined, namely of moving organs, etc., can also be produced. In this case, the images are not drawn into the image processing system synchronously with the cardiac cycle, but independently of it. Here, too, the measurement value which determines the phase position in the EKG cycle is also stored in the image header of each individual image 21 .

Dieser dreidimensionale, dynamische Datensatz 19, der wiederum durch Transformation der Rohdaten 18 auf ein gemeinsames Bezugssystem erhalten wird, besteht beispielsweise aus einer Vielzahl von Teil-Datensätzen 19′, von denen jeder das gesamte zu untersuchende Volumen erfaßt und sich seinerseits aus einer Vielzahl von Volumenelementen 20 zusammensetzt, wobei die Teil-Datensätze 19′ das untersuchte Volumen aber jeweils zu unterschiedlichen Zeitpunkten im EKG-Zyklus wiedergeben.This three-dimensional, dynamic data set 19 , which in turn is obtained by transforming the raw data 18 onto a common reference system, consists, for example, of a large number of partial data sets 19 ', each of which captures the entire volume to be examined and in turn consists of a large number of volume elements 20 is composed, with the partial data sets 19 'representing the examined volume but at different times in the EKG cycle.

Die Erstellung des dynamischen, dreidimensionalen Datensatzes 19 erfolgt beispielsweise für einen kompletten EKG-Zyklus oder aber auch für nur einen Teil eines solchen Zyklus, wobei für die Generierung dieses Datensatzes 19 Bilder oder Bildwerte aus unterschiedlichen EKG-Zyklen verwendet werden, und zwar derart, daß nach oder bei der Transformation der Rohdaten 18 sämtliche vorhandenen Bildwerte aus unterschiedlichen EKG-Zyklen jeweils lagerichtig in die Voxel 20 des ihrer Phasenlage entsprechenden Teildatensatzes 19′ eingeordnet werden. The creation of the dynamic, three-dimensional data record 19 takes place, for example, for a complete EKG cycle or even for only part of such a cycle, 19 images or image values from different ECG cycles being used for the generation of this data record, in such a way that after or during the transformation of the raw data 18, all existing image values from different EKG cycles are each correctly positioned in the voxels 20 of the partial data record 19 'corresponding to their phase position.

Fehlen bei der Generierung der Teildatensätze 19′ Bildwerte, weil bei der Bilderfassung Berei­ che des untersuchten Volumens nicht erfaßt wurden, so können solche Lücken wiederum durch Interpolation von dem Bildverarbeitungssystem ausgefüllt. Sind mehrere Bildwerte pro Voxel 20 vorhanden, so wird diese Überbestimmung wiederum durch Bildung eines Durchschnitts­ wertes oder durch Verwerfung von bestimmten Bildwerten oder durch Kombination beider Ver­ fahren behoben.If there are no 19 'image values in the generation of the partial data sets because areas of the volume examined were not recorded during the image acquisition, such gaps can in turn be filled by interpolation by the image processing system. If there are several image values per voxel 20 , this over-determination is in turn eliminated by forming an average value or by rejecting certain image values or by combining both methods.

Dreidimensionale Datensätze 19 können als statische oder dynamische Datensätze auch von Organen oder Körperteilen erstellt werden, die einer passiven Bewegung, beispielsweise durch Atmung unterworfen sind. Hierfür ist an das Bildverarbeitungssystem 1 das Gerät 13 angekop­ pelt, welches die Atemlage bzw. den Respirationszyklus des Patienten erfaßt. Dieser Respirati­ onszyklus, der in der Fig. 2 im Diagramm b wiedergegeben ist, besteht jeweils aus der Expirati­ ons-Phase (Ausatmungsphase) und der Inspirations-Phase (Einatmungsphase). Mit diesem Re­ spirationszyklus, beispielsweise mit den dortigen Spitzen A kann zur Erstellung eines durch die passive Bewegung unverzerrten statischen dreidimensionalen Datensatzes 19 das Bildverarbei­ tungssystem 1 wieder getriggert bzw. synchronisiert werden, und zwar derart, daß der Bildein­ zug jeweils nur während eines vorbestimmten Fensters im Atemzyklus erfolgt. Grundsätzlich kann die Steuerung auch so erfolgen, daß der Bildeinzug nur dann erfolgt, wenn die Atemlage nicht aktiviert ist, also kein Respirationssignal vorliegt.Three-dimensional data records 19 can also be created as static or dynamic data records of organs or parts of the body which are subject to passive movement, for example by breathing. For this purpose, the device 13 is coupled to the image processing system 1 and detects the breathing position or the respiratory cycle of the patient. This respiration cycle, which is shown in FIG. 2 in diagram b, consists of the expiration phase (exhalation phase) and the inspiration phase (inspiration phase). With this re spiraling cycle, for example with the tips A there, the image processing system 1 can be triggered or synchronized again in order to create a static three-dimensional data record 19 undistorted by the passive movement, in such a way that the image is only drawn in during a predetermined window in each case Breathing cycle takes place. In principle, the control can also be carried out in such a way that the image is only drawn in when the breathing position is not activated, ie there is no respiration signal.

Grundsätzlich kann unter Berücksichtigung der Atemlage auch ein dynamischer, dreidimensio­ naler Datensatz generiert werden, wobei dann das Respirationszyklus in der Weise verwendet wird, wie dies vorstehend für den EKG-Zyklus bei der Erstellung des dynamischen Datensatzes 19 beschrieben wurde.In principle, a dynamic, three-dimensional data set can also be generated taking into account the breathing position, the respiration cycle then being used in the manner described above for the EKG cycle when the dynamic data set 19 was created.

Die Fig. 3-5 zeigen in einem Ablaufdiagramm mehr im Detail die Arbeitsweise der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung. Figs. 3-5 show a flow chart illustrating in more detail the operation of the apparatus to the invention OF INVENTION.

Die Fig. 3 betrifft die anfängliche Einstellung insbesondere des Bildverarbeitungssystems 1 vor der Erfassung der Bilder (Datenakquisition). Zunächst wird entschieden, ob das Bezugssystem, d. h. die räumliche Zuordnung zwischen der Bildebene des Ultraschallkopfes 7 und dem Emp­ fänger 10 neu kalibriert werden muß, beispielsweise wegen Verwendung eines neuen Ultra­ schallkopfes 7, der im System noch nicht benutzt wurde.The Fig. 3 refers to the initial setting of the image processing system 1 in particular prior to the acquisition of the images (data acquisition). First, a decision is made as to whether the reference system, ie the spatial association between the image plane of the ultrasound head 7 and the receiver 10 , must be recalibrated, for example because of the use of a new ultrasound head 7 which has not yet been used in the system.

Ist ein neues Bezugssystem notwendig, wird eine entsprechende Kalibrierung vorgenommen. Ist die Verwendung eines bekannten Bezugssystemes möglich, kann auf diese bzw. diese Kalibrie­ rung zurückgegriffen werden. Im Anschluß daran erfolgt eine Definition von möglichen Aus­ wahlkriterien. Soll eine dynamische Datenerfassung unter Berücksichtigung der Herztätigkeit erfolgen, so wird ein Schwellwert bezüglich der Größe des RR-Intervalls eingestellt. Diese Einstellung ist nicht notwendig, wenn eine dynamische Datenerfassung nicht gewünscht ist. Es erfolgt dann die Entscheidung, ob die Atemlage berücksichtigt werden soll. Ist dies der Fall, erfolgt eine Definition für den Schwellwert bezüglich der Atemlage, beispielsweise durch Ein­ stellung eines maximalen und minimalen Schwellwertes für die Dauer eines Respirationszyklus. Eine Definition des Schwellwertes entfällt, wenn die Atemlage nicht berücksichtigt werden soll.If a new reference system is necessary, an appropriate calibration is carried out. Is the use of a known reference system possible, this or this calibration tion can be used. This is followed by a definition of possible out election criteria. A dynamic data acquisition should take into account the cardiac activity a threshold value is set with regard to the size of the RR interval. These Setting is not necessary if dynamic data acquisition is not desired. It the decision is then made as to whether the breathing position should be taken into account. Is that the case, the threshold for the breathing position is defined, for example by on setting a maximum and minimum threshold value for the duration of a respiration cycle. There is no definition of the threshold value if the breathing position is not to be taken into account.

Nach dieser Voreinstellung erfolgt entsprechend Fig. 4 die Datenerfassung bzw. Akquisition. Zunächst werden die von dem Ultraschallkopf 7 gelieferten Ultraschallbilder digitalisiert. Dann wird bei einer dynamischen Datenerfassung die Phasenlage aus dem EKG-Zyklus und/oder die Phasenlage auf dem Respirationszyklus bestimmt, wobei diese Bestimmung entfällt, wenn eine dynamische Datenakquisition bzw. eine Datenakquisition unter Berücksichtigung der Atemlage nicht gewünscht sind.After this presetting, data acquisition or acquisition takes place according to FIG. 4. First, the ultrasound images supplied by the ultrasound head 7 are digitized. Then, in the case of dynamic data acquisition, the phase position from the EKG cycle and / or the phase position on the respiration cycle is determined, this determination being omitted if dynamic data acquisition or data acquisition taking into account the respiratory position is not desired.

In jedem Fall erfolgt bei jedem Bildeinzug die Positionserkennung. Die erfaßten Bilddaten wer­ den dann zusammen mit den weiteren Daten als Rohdatensatz 18 abgelegt, wobei die weiteren Daten (Meßwert für die Phasenlage im EKG-Zyklus, Meßwert für die Phasenlage im Respirati­ onszyklus und Positionsdaten) im Bildheader abgelegt werden.In any case, the position is recognized each time the picture is taken. The captured image data are then stored together with the other data as raw data set 18 , the further data (measured value for the phase position in the EKG cycle, measured value for the phase position in the respiratory cycle and position data) being stored in the image header.

Anschließend erfolgt eine Überprüfung der Daten anhand der im Verfahrensschritt der Fig. 3 getroffenen Auswahlkriterien. Solche Daten, die diesen Auswahlkriterien nicht entsprechen, werden verworfen und entfernt. The data is then checked using the selection criteria made in the method step in FIG. 3. Data that does not meet these selection criteria will be discarded and removed.

Die Datenakquisition ist beendet, wenn das zu überprüfende tomografische Volumen komplett ist, was entweder automatisch durch das Bildverarbeitungssystem nach einem Zeitkriterium festgestellt oder aber vom Benutzer bestätigt wird.The data acquisition is finished when the tomographic volume to be checked is complete is what happens either automatically through the vision system according to a time criterion determined or confirmed by the user.

Sofern das tomografische Volumen nicht komplett ist, werden die Verfahrensschritte der Fig. 4 erneut durchgeführt.If the tomographic volume is not complete, the method steps of FIG. 4 are carried out again.

Die Fig. 5 zeigt die Verfahrensschritte für die Nachbearbeitung bzw. Transformation der Roh­ daten 18 in den Datensatz 19. Es folgt zunächst das Überführen bzw. Transformieren (lagerichtiges Einsortieren) der einzelnen Bilddaten 20′ in das neue, gemeinsame Bezugssy­ stem, welches beispielsweise ein kartesisches Koordinatensystem ist. Weiterhin erfolgt das Ausfüllen von Lücken durch Interpolation. Diese Verfahrensschritte werden unter Verwendung der Kalibrierdaten durchgeführt. FIG. 5 shows the process steps for post-processing or transformation of the raw data 18 in the data record 19th The transfer or transformation (correct sorting) of the individual image data 20 ′ follows first into the new, common reference system, which is, for example, a Cartesian coordinate system. Gaps are also filled by interpolation. These process steps are carried out using the calibration data.

Sofern eine dynamische Datenerfassung bzw. -Akquisition vorgenommen wird, erfolgt eine Interpolation von zeitlichen Lücken, insbesondere auch unter Verwendung von Bilddaten aus unterschiedlichen EKG-Zyklen. Erfolgte keine dynamische Akquisition, so entfällt dieser Ver­ fahrensschritt.If a dynamic data acquisition or acquisition is carried out, a Interpolation of temporal gaps, especially using image data different ECG cycles. If no dynamic acquisition took place, this Ver will not apply driving step.

Anschließend erfolgt die Entscheidung, ob die Atemlage berücksichtigt werden soll oder nicht. Ist letzteres der Fall, so werden beispielsweise solche Daten eliminiert und verworfen, bei denen die Atemtätigkeit einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt.The decision is then made as to whether the breathing position should be taken into account or not. If the latter is the case, then such data are eliminated and discarded for which breathing activity exceeds a predetermined threshold.

Die gewonnenen Daten werden schließlich so abgelegt, daß sie für eine zweidimensionale und/oder dreidimensionale Darstellung sowie auch für eine zweidimensionale und/oder dreidi­ mensionale Quantifizierung verwendet werden können.The data obtained are finally stored so that they are for a two-dimensional and / or three-dimensional representation and also for a two-dimensional and / or three-dimensional Dimensional quantification can be used.

Claims (16)

1. Verfahren zur Generierung eines diagnostisch verwertbaren dreidimensionalen Bild-Da­ tensatzes (19) unter Verwendung eines Ultraschallgerätes (6) mit frei geführtem Ultra­ schall-Kopf (7) zur Erzeugung einer Sequenz einer Vielzahl von Ultraschall-Bildern von dem zu untersuchenden Volumen, unter Verwendung eines an das Ultraschallgerät (6) ange­ schlossenen Bildverarbeitungssystems (1), dem die Sequenz der generierten Ultraschallbilder zugeführt werden, unter Verwendung eines Positions-Sensorsystems (8), welches die Positi­ on und Orientierung des Ultraschallkopfes (7) und damit die räumliche Lage der Bildebene des jeweils generierten Ultraschallbildes bestimmt, und zwar in bezug auf die drei Translati­ ons- und Rotationsfreiheitsgrade, wobei diese Positions- und Orientierungsdaten des Sensor­ systems ebenfalls an das Bildverarbeitungssystem (1) übertragen werden, welches aus Bild­ daten der Ultraschallbilder und den Positions- und Orientierungsdaten den dreidimensiona­ len, das untersuchte Volumen tomografisch erfassenden Datensatz (19) generiert, dadurch gekennzeichnet, daß zur dreidimensionalen tomografischen Bilderfassung eines zu untersu­ chenden Volumens als Sensorsystem (8) ein elektromagnetisches System verwendet ist, des­ sen Empfänger (10) am Ultraschallkopf (7) oder an einem an diesem Kopf (7) befestigten Halter (17) vorgesehen ist, daß die Ultraschallbilder in einer eine Datenakquisition bildenden Phase zunächst im Bildverarbeitungssystem (1) als Rohdaten jeweils zusammen mit einem Bildheader abgelegt werden, der zumindest die Positions- und Orientierungsdaten enthält, und daß das Bildverarbeitungssystem (1) die Rohdaten bzw. den Rohdatensatz (18) in den dreidimensionalen Datensatz (19) transformiert, in welchem sämtliche Bilddaten oder Bild­ werte (20) auf ein gemeinsames Bezugssystem, vorzugsweise auf ein kartesisches Koordina­ tensystem bezogen sind.1. A method for generating a diagnostically usable three-dimensional image data set ( 19 ) using an ultrasound device ( 6 ) with a freely guided ultrasound head ( 7 ) for generating a sequence of a plurality of ultrasound images of the volume to be examined, below Use of an image processing system ( 1 ) connected to the ultrasound device ( 6 ), to which the sequence of the generated ultrasound images are supplied, using a position sensor system ( 8 ) which determines the position and orientation of the ultrasound head ( 7 ) and thus the spatial position the image plane of the respectively generated ultrasound image is determined, with reference to the three degrees of translational and rotational degrees of freedom, these position and orientation data of the sensor system also being transmitted to the image processing system ( 1 ) which uses image data from the ultrasound images and the position and orientation data the three-dimensional len, the volume examined by tomographic data record ( 19 ) is generated, characterized in that an electromagnetic system is used for the three-dimensional tomographic image acquisition of a volume to be examined as a sensor system ( 8 ), whose receiver ( 10 ) on the ultrasound head ( 7 ) or on a holder ( 17 ) attached to this head ( 7 ) is provided that the ultrasound images in a phase forming a data acquisition are first stored in the image processing system ( 1 ) as raw data each time together with an image header which contains at least the position and orientation data, and that the image processing system ( 1 ) transforms the raw data or the raw data set ( 18 ) into the three-dimensional data set ( 19 ), in which all the image data or image values ( 20 ) are based on a common reference system, preferably on a Cartesian coordinate system. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger oder die Empfän­ gerspulen dieses Sensorsystems am Ultraschallkopf (7) oder an dem am Ultraschallkopf be­ festigten Halter (17) vorgesehen sind, und daß das Bilderfassungssystem (1) die von dem Sensorsystem gelieferten Positions- und Orientierungsdaten unter Verwendung von Parame­ tern kalibriert, die den räumlichen Bezug zwischen dem Empfänger (11) des Sensorsystems und dessen Orientierung im Raum und der Lage der Bildebene des Ultraschallkopfes (7) be­ rücksichtigt.2. The method according to claim 1, characterized in that the receiver or the receiver gerspulen this sensor system on the ultrasound head ( 7 ) or on the ultrasound head be fastened holder ( 17 ) are provided, and that the image acquisition system ( 1 ) provided by the sensor system Position and orientation data calibrated using parameters that take into account the spatial relationship between the receiver ( 11 ) of the sensor system and its orientation in space and the position of the image plane of the ultrasound head ( 7 ). 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrierung der Positions- und Orientierungsdaten in einer auf die Phase der Datenakquisition folgenden Nachverarbei­ tungsphase erfolgt.3. The method according to claim 2, characterized in that the calibration of the position and Orientation data in post-processing after the data acquisition phase phase. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrierung der Positions- und Orientierungsdaten während der Phase der Datenakquisition erfolgt und daß vorzugs­ weise die kalibrierten Positions- und Orientierungsdaten im jeweiligen Bild-Header abgelegt werden.4. The method according to claim 2, characterized in that the calibration of the position and Orientation data takes place during the data acquisition phase and that preferred the calibrated position and orientation data are stored in the respective image header will. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch ein an das Bildverarbeitungssystem (1) angeschlossenes EKG-Gerät zur Erzeugung eines einen EKG-Zyklus definierenden Signals, insbesondere eines die R-Spitzen des EKG-Zyklus repräsen­ tierenden Signals, wobei das Bildverarbeitungssystem (1) Mittel aufweist um im Bild-Hea­ der einen Wert, der die Phasenlage zwischen einem definierten Zeitpunkt des EKG-Zyklus, beispielsweise der R-Spitze, und dem Einzug eines Ultraschall-Einzelbildes am Bildverarbeitungssystem repräsentiert.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized by an ECG device connected to the image processing system ( 1 ) for generating a signal defining an EKG cycle, in particular a signal representing the R peaks of the EKG cycle, wherein the image processing system ( 1 ) Means has a value in the image hea which represents the phase position between a defined point in time of the EKG cycle, for example the R peak, and the insertion of an ultrasound single image on the image processing system. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Generieren eines dreidimensionalen, statischen Datensatzes das Einziehen der Ultraschall-Bi­ lder am Bildverarbeitungssystem (1) synchron mit dem EKG-Zyklus jeweils in einem vor­ gegebenen Zeitfenster dieses Zyklus erfolgt.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for generating a three-dimensional, static data set, the drawing in of the ultrasound images on the image processing system ( 1 ) takes place synchronously with the ECG cycle in each case in a given time window of this cycle. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Generieren eines dreidimensionalen dynamischen Datensatzes (19, 19′) das Einziehen der Ultraschall-Einzelbilder am Bildverarbeitungssystem (1) ständig erfolgt, und daß das Bild­ verarbeitungssystem Mittel aufweist, um die Bildwerte jeweils der Phasenlage im Herzzy­ klus entsprechend im dreidimensionalen Datensatz (19, 19′) abzulegen. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the generation of a three-dimensional dynamic data record ( 19 , 19 '), the retraction of the ultrasound single images on the image processing system ( 1 ) takes place continuously, and that the image processing system has means to the image values in each case according to the phase position in the heart cycle in the three-dimensional data set ( 19 , 19 '). 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ge­ rät (13) zur Erfassung des Respirations-Zyklus verwendet ist, und daß im Bildheader ein Meßwert, der die Phasenlage im Respirationszyklus bestimmt, abgelegt wird.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a device ( 13 ) is used for detecting the respiration cycle, and that a measured value which determines the phase position in the respiration cycle is stored in the image header. 9. Vorrichtung zur Generierung eines diagnostisch verwertbaren dreidimensionalen Bild-Da­ tensatzes (19) mit einem Ultraschallgerät (6) mit frei geführtem Ultraschall-Kopf (7) zur Erzeugung einer Sequenz einer Vielzahl von Ultraschall-Bildern von dem zu untersuchenden Volumen, mit einem an das Ultraschallgerät (6) angeschlossenen Bildverarbeitungssystem (1), dem die Sequenz der generierten Ultraschallbilder zugeführt werden, mit einem Positi­ ons-Sensorsystem (8), welches die Position und Orientierung des Ultraschallkopfes (7) und damit die räumliche Lage der Bildebene des jeweils generierten Ultraschallbildes bestimmt, und zwar in bezug auf die drei Translationsfreiheitsgrade und die drei Rotationsfreiheitsgrade, wobei diese Positions- und Orientierungsdaten des Sensorsystems ebenfalls an das Bildver­ arbeitungssystem (1) übertragen werden, welches aus Bilddaten der Ultraschallbilder und den Positions- und Orientierungsdaten den dreidimensionalen, das untersuchte Volumen to­ mografisch erfassenden Datensatz (19) generiert, dadurch gekennzeichnet, daß zur dreidi­ mensionalen tomografischen Bilderfassung eines zu untersuchenden Volumens der das Sen­ sorsystem (8) ein elektromagnetisches System ist, daß der Empfänger (10) des Sensorsy­ stems am Ultraschallkopf (7) oder an einem Halter (17) an diesem Kopf (7) vorgesehen ist, daß die Ultraschallbilder in einer eine Datenakquisition bildenden Phase zunächst im Bild­ verarbeitungssystem (1) als Rohdaten jeweils zusammen mit einem Bildheader abgelegt werden, der zumindest die Positions- und Orientierungsdaten enthält, und daß das Bildverar­ beitungssystem (1) Mittel aufweist, um die Rohdaten bzw. den Rohdatensatz (18) in den dreidimensionalen Datensatz (19) zu transformieren, in welchem sämtliche Bilddaten oder Bildwerte (20) auf ein gemeinsames Bezugssystem, vorzugsweise auf ein kartesisches Ko­ ordinatensystem bezogen sind.9. Device for generating a diagnostically usable three-dimensional image data set ( 19 ) with an ultrasound device ( 6 ) with a freely guided ultrasound head ( 7 ) for generating a sequence of a plurality of ultrasound images of the volume to be examined, with one the ultrasound device ( 6 ) connected image processing system ( 1 ), to which the sequence of the generated ultrasound images are fed, with a position sensor system ( 8 ) which determines the position and orientation of the ultrasound head ( 7 ) and thus the spatial position of the image plane of the respectively generated Ultrasound image determined, namely with respect to the three translation degrees of freedom and the three degrees of rotation, these position and orientation data of the sensor system are also transmitted to the image processing system ( 1 ), which from the image data of the ultrasound images and the position and orientation data the three-dimensional, that examined Vo Lumen to mographically recording data record ( 19 ), characterized in that for three-dimensional tomographic image acquisition of a volume to be examined, the sensor system ( 8 ) is an electromagnetic system that the receiver ( 10 ) of the sensor system on the ultrasound head ( 7 ) or on a holder ( 17 ) on this head ( 7 ) it is provided that the ultrasound images in a phase forming a data acquisition are first stored in the image processing system ( 1 ) as raw data in each case together with an image header which contains at least the position and orientation data, and that the image processing system ( 1 ) has means to transform the raw data or the raw data set ( 18 ) into the three-dimensional data set ( 19 ), in which all image data or image values ( 20 ) are based on a common reference system, preferably on a Cartesian Ko ordinate system are related. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger oder die Emp­ fängerspulen dieses Sensorsystems am Ultraschallkopf (7) oder an dem diesen Ultraschall­ kopf tragenden Halter (17) vorgesehen sind, und daß das Bilderfassungssystem (1) Mittel aufweist, um die von dem Sensorsystem gelieferten Positions- und Orientierungsdaten unter Verwendung von Parametern zu kalibrieren, die den räumlichen Bezug zwischen dem Emp­ fänger (11) des Sensorsystems und dessen Orientierung im Raum und der Lage der Bildebe­ ne des Ultraschallkopfes (7) berücksichtigt.10. The device according to claim 9, characterized in that the receiver or the Emp catcher coils of this sensor system on the ultrasound head ( 7 ) or on the ultrasound head-carrying holder ( 17 ) are provided, and that the image acquisition system ( 1 ) has means for the to calibrate the position and orientation data supplied by the sensor system using parameters which take into account the spatial relationship between the receiver ( 11 ) of the sensor system and its orientation in space and the position of the image plane of the ultrasound head ( 7 ). 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrierung der Positions- und Orientierungsdaten in einer auf die Phase der Datenakquisition folgenden Nachverarbei­ tungsphase erfolgt.11. The device according to claim 10, characterized in that the calibration of the position and Orientation data in post-processing after the data acquisition phase phase. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrierung der Positions- und Orientierungsdaten während der Phase der Datenakquisition erfolgt, und daß vorzugs­ weise die kalibrierten Positions- und Orientierungsdaten im jeweiligen Bild-Header abgelegt werden.12. The apparatus according to claim 10, characterized in that the calibration of the position and Orientation data takes place during the phase of data acquisition, and that preferred the calibrated position and orientation data are stored in the respective image header will. 13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein an das Bildverarbeitungssystem (1) angeschlossenes EKG-Gerät zur Erzeugung eines einen EKG-Zyklus definierenden Signals, insbesondere eines die R-Spitzen des EKG-Zyklus repräsen­ tierenden Signals, wobei das Bildverarbeitungssystem (1) Mittel aufweist, um im Bild-Header einen Wert, der die Phasenlage zwischen einem definierten Zeitpunkt des EKG-Zyklus, beispielsweise der R-Spitze, und dem Einzug eines Ultraschall-Einzelbildes am Bildverarbeitungssystem repräsentiert.13. Device according to one of the preceding claims, characterized by an EKG device connected to the image processing system ( 1 ) for generating a signal defining an EKG cycle, in particular a signal representing the R peaks of the EKG cycle, wherein the image processing system ( 1 ) has means in the image header a value that represents the phase position between a defined point in time of the EKG cycle, for example the R peak, and the insertion of an ultrasound single image on the image processing system. 14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Generieren eines dreidimensionalen, statischen Datensatzes das Einziehen der Ultraschall-Bil­ der am Bildverarbeitungssystem (1) synchron mit dem EKG-Zyklus jeweils in einem vor­ gegebenen Zeitfenster dieses Zyklus erfolgt.14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that for generating a three-dimensional, static data set, the drawing in of the ultrasound images on the image processing system ( 1 ) takes place synchronously with the EKG cycle in each case in a given time window of this cycle. 15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Generieren eines dreidimensionalen dynamischen Datensatzes (19, 19′) das Einziehen der Ultraschall-Einzelbilder am Bildverarbeitungssystem (1) ständig erfolgt, und daß das Bild­ verarbeitungssystem Mittel aufweist, um die Bildwerte jeweils der Phasenlage im Herzzy­ klus entsprechend im dreidimensionalen Datensatz (19, 19′) abzulegen.15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that for generating a three-dimensional dynamic data set ( 19 , 19 ') the retraction of the ultrasound individual images on the image processing system ( 1 ) takes place continuously, and that the image processing system has means for the image values in each case according to the phase position in the heart cycle in the three-dimensional data set ( 19 , 19 '). 16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gerät (13) zur Erfassung des Respirations-Zyklus vorgesehen ist, und daß im Bildheader ein Meßwert, der die Phasenlage im Respirationszyklus bestimmt, abgelegt wird.16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a device ( 13 ) is provided for detecting the respiration cycle, and in that a measured value which determines the phase position in the respiration cycle is stored in the image header.
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