阅读说明：本技术 确定参考系的有效性的方法，医学系统和计算机程序产品 (Method, medical system and computer program product for determining the validity of a reference system ) 是由 菲利普·梅韦斯 冈特·米勒 于 2019-07-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于在对患者进行介入手术期间确定在参考结构与解剖结构之间的参考系的有效性的方法,一种所属的医学系统以及一种所属的计算机程序产品。根据本发明的用于在对患者进行介入手术期间确定在参考结构与解剖结构之间的参考系的有效性的方法具有以下步骤：-借助于X射线装置在介入手术期间在第一时刻检测患者的第一图像数据组,其中第一图像数据组具有参考结构、解剖结构以及参考系；-借助于X射线装置在介入手术期间在第二时刻检测患者的第二图像数据组,其中第二图像数据组至少具有参考结构；-将第二图像数据组配准于第一图像数据组上；并且借助于所配准的第二图像数据组与第一图像数据组的比较,确定参考系的有效性。(The invention relates to a method for determining the validity of a reference frame between a reference structure and an anatomical structure during an interventional procedure on a patient, to an associated medical system and to an associated computer program product. The method according to the invention for determining the validity of a reference frame between a reference structure and an anatomical structure during an interventional procedure on a patient has the following steps: detecting a first image data set of the patient at a first point in time during the interventional procedure by means of an X-ray device, wherein the first image data set has a reference structure, an anatomical structure and a reference frame; detecting a second image data set of the patient at a second point in time during the interventional procedure by means of the X-ray device, wherein the second image data set has at least a reference structure; -registering the second image data set on the first image data set; and determining the validity of the reference frame by means of a comparison of the registered second image data set with the first image data set.)

确定参考系的有效性的方法，医学系统和计算机程序产品

技术领域

本发明涉及一种用于在对患者进行介入手术期间确定在参考结构与解剖结构之间的参考系的有效性的方法，一种所属的医学系统以及一种所属的计算机程序产品。

背景技术

在对患者进行介入手术期间典型地使用医学系统的不同的单元。这种单元例如可以是患者台、X射线装置、C形臂、相机和/或医学器械。医学系统的所述不同单元通常具有彼此独立的不同的坐标系。将彼此独立的坐标系优选借助于至少一个变换规则相关，借此医学系统的单元能够避免碰撞和/或能够协作，例如对于医学成像，在所述医学成像中，患者台和/或X射线装置和/或医学器械可以相对于彼此运动。患者典型地具有患者坐标系，所述患者坐标系例如能够在医学成像中检测和/或规定。优选地，使患者坐标系与在医学成像中检测的图像数据组的图像坐标系相关联。

通常，在介入手术之前和/或在介入手术期间在患者坐标系与医学系统的坐标系之间执行配准。例如，为此在患者处、尤其在患者的解剖结构处固定参考结构。通常假设，参考结构固定地和/或刚性地与患者连接并且保持，由此规定在参考结构与解剖结构之间的参考系。参考结构优选地借助于固定机构与患者连接。与在仅仅配准解剖结构的情况下相比，参考结构典型地能够实现更好的配准。现在，基于在具有参考系的患者坐标系与医学系统的坐标系之间的配准，规定至少一个变换规则。

然而，上述假设有时在一定情况下不再适用。因为例如当医学系统的使用者在介入手术期间碰撞参考结构和/或固定机构松开时，参考结构与解剖结构之间的连接可以松开和/或移动。在这种情况下，参考系可能丧失其有效性，其中在参考结构与解剖结构之间规定另一参考系以及所述另一参考系是有效的。当参考系变得无效时，至少一个变换规则典型地同样不再有效。因此，通常跟随的是在替代所述参考系具有另一参考系的另一患者坐标系与医学系统的坐标系之间的重新的耗时的配准。

为了检验上述假设，通常在介入手术期间执行用于确定参考系的有效性的“合理性检查(sanity check)”，其中医学系统的使用者手动地检验：参考系的有效性在多大程度上还适用。手动检验典型地包括：将医学器械安放在解剖路标上，其中医学器械例如借助于相机检测并且同时在显示单元上与具有解剖路标的图像数据组叠加地显示，并且其中使用者视觉地检验：医学器械是否在相对于图像数据组的解剖路标的叠加中和在现实中具有相同的位置。当位置相同时，在坐标系、尤其患者坐标系与医学系统的坐标系之间的至少一个变换规则尤其还有效。

解剖路标可以是患者的具有可明确识别的特征的可良好触及的和/或自由解剖的骨骼，例如鼻和/或椎骨突起。就此而言，手动检验是不利的，因为解剖路标必须可用于机械接触和/或检验的精确性与可明确识别的特征和/或与特征的粒度和/或通过使用者的主观的视觉检验相关。此外，在手动检验期间，必须保持光学检测的医学器械静止。

发明内容

本发明以如下目的为基础：提出用于确定参考系的有效性的改进的可行性。

所述目的通过本发明的特征来实现。有利的设计方案在下面的说明书中描述。

根据本发明的用于在对患者进行介入手术期间确定在参考结构与解剖结构之间的参考系的有效性的方法具有以下步骤：

-借助于X射线装置在介入手术期间在第一时刻检测患者的第一图像数据组，其中第一图像数据组具有参考结构、解剖结构以及在参考结构与解剖结构之间的参考系，

-借助于X射线装置在介入手术期间在第二时刻检测患者的第二图像数据组，其中第二图像数据组至少具有参考结构，

-将第二图像数据组配准于第一图像数据组，其中在第一图像数据组中描绘的参考结构和在第二图像数据组中描绘的参考结构作为输入参数输入到配准中，并且其中确定所配准的第二图像数据组作为配准的结果，并且

-借助于所配准的第二图像数据组与第一图像数据组的比较，确定参考系的有效性。

根据本发明的方法尤其具有以下优点：

所配准的第二图像数据组与第一图像数据组的比较优选地能够实现：无需借助于医学器械通过医学系统的使用者手动检验，确定参考系的有效性。换言之，根据用于确定参考系的有效性的方法、尤其在不借助于医学器械机械地接触解剖路标的情况下，能够实现替选的“合理性检查”。有利地，相应地省去在医学系统的使用者执行有效性的视觉检验期间选择对于医学器械必须可触及的解剖路标和/或医学器械保持静止。

另一优点可以是：纯基于图像地和/或定量地确定参考系的有效性。因此优选地，与在视觉地判定参考系的有效性的情况下相比，能够识别参考结构的更小的移动。

与在执行手动检验的情况下相比，有利地更快地确定参考系的有效性。典型地，时间节省与成本优点关联。

一个实施方式提出，参考结构具有至少一个图像标记、第一固定机构以及保持结构，其中至少一个图像标记借助于第一固定机构与保持结构可松开地连接。所述实施方式尤其提供如下优点：当至少一个图像标记从第一固定机构松开时，能够确定参考系的有效性。

一个实施方式提出，参考结构具有第二固定机构和保持结构，其中借助于第二固定机构，保持结构与患者连接，并且其中借助于在保持结构与患者之间的连接，初始地规定在参考结构与解剖结构之间的参考系。有利地能够确定：在保持结构与患者之间的连接何时已经松开和/或移动，由此参考系典型地变得无效。

一个实施方式提出，参考结构具有吸收X射线的至少一个图像标记，并且其中将第二图像数据组配准于第一图像数据组包括借助于在第一图像数据组中描绘的至少一个图像标记和在第二图像数据组中描绘的至少一个图像标记确定参考结构。就此而言，所述实施方式是有利的，因为吸收X射线的至少一个图像标记与在第一图像数据组和/或第二图像数据组中的解剖结构相比能够具有更高的对比度，由此配准典型地变得更精确和/或简化。

一个实施方式提出，比较包括借助于第一图像数据组和所配准的第二图像数据组确定第三图像数据组。有利地，第一图像数据组和所配准的第二图像数据组可以至少部分地在像素区域中叠合，使得所述像素区域在第三图像数据组中类似地与第一图像数据组和/或所配准的第二图像数据组叠合。

一个实施方式提出，确定第三图像数据组包括对第一图像数据组和所配准的第二图像数据组加权。有利地，所述实施方式能够实现快速地确定参考系的有效性。另一优点可以是，根据在第一图像数据组和/或所配准的第二图像数据组中描绘的结构，与具有参考结构的像素区域不同地对具有解剖结构的像素区域加权。

一个实施方式提出，确定有效性包括第三图像数据组在显示单元上的可视化。优选地，使用者可以在显示单元上看到第三图像数据组。

一个实施方式提出，确定有效性包括根据与参考系的偏差将第三图像数据组像素相关地分类成至少两个类别，由此确定像素相关的分类值，并且其中将像素相关的分类值作为与第一图像数据组、所配准的第二图像数据组和/或第三图像数据组的叠加在显示单元上可视化。就此而言，所述实施方式是有利的，因为像素相关的分类值向使用者显示如下像素区域：所述像素区域例如具有与初始执行的配准的小的偏差或大的偏差。换言之，可以将第三图像数据组分类成，使得医学系统的使用者根据像素相关的分类值可以进行评估：在多大程度上，在不重新配准的情况下继续介入手术是有意义的。

一个实施方式提出，确定有效性包括调用阈值、分割第三图像数据组、在所分割的第三图像数据组中计算分割相关的值以及将分割相关的值与阈值进行比较。所述实施方式能够实现标准化地进而可重复地确定参考系的有效性。所述实施方式的另一优点可以是，确定有效性是可量化的和/或因此是可比较的。

一个实施方式提出，在介入手术期间在第一时刻借助于X射线装置检测患者的第一图像数据组和/或在第二时刻借助于X射线装置检测患者的第二图像数据组在患者的脊椎处进行，并且其中在用于确定有效性的方法之前，参考结构与脊椎的椎骨连接。有利地，所述实施方式能够实现在患者的脊椎处的外科手术。另一优点可以是，减少对患者进行介入手术的检查持续时间。

一个实施方式提出，当第二图像数据组具有参考结构和解剖结构时，与确定参考系的有效性相关地，将在第二图像数据组中描绘的解剖结构配准于在第一图像数据组中或在第四图像数据组中描绘的解剖结构。配准尤其得出另一变换规则。所述实施方式尤其提供如下优点：至少一个变换规则在以另一变换规则扩展之后继续有效，而不在替代所述参考系具有另一参考系的患者坐标系与医学系统的坐标系之间进行重新的耗时的配准。换言之，有利地仅仅根据参考系与另一参考系之间的区别来调整坐标系之间的至少一个变换规则，这与在另一患者坐标系与医学系统的坐标系之间的重新的耗时的配准相比通常更快地进行。

一个实施方式提出，当第二图像数据组具有参考结构和解剖结构时，与在第二图像数据组中描绘的参考结构和解剖结构相关地规定第五图像数据组的测量区域。就此而言，所述实施方式是有利的，因为测量区域的扩展通常与对于第五图像数据组确定的X射线的剂量相关联。

根据本发明的医学系统具有计算单元和X射线装置。

一个实施方式提出，X射线装置具有C形臂。C形臂优选能够实现快速地检测体积图像数据组。

可直接加载到计算单元的存储器中的根据本发明的计算机程序产品具有程序代码机构，以便当在计算单元中运行计算机程序产品时，实施根据本发明的方法。

计算机程序产品可以是计算机程序或包括计算机程序。计算机程序产品尤其具有程序代码机构，所述程序代码机构描绘根据本发明的方法步骤。由此，能够限定地和可重复地实施根据本发明的方法，以及经由传递根据本发明的方法能够执行监控。计算机程序产品优选地配置成，使得计算单元能够借助于计算机程序产品实施根据本发明的方法步骤。程序代码机构尤其能够加载到计算单元的存储器中并且典型地借助于计算单元的处理器借助访问存储器来运行。当在计算单元中运行计算机程序产品、尤其程序代码机构时，能够典型地执行所述方法的根据本发明的所有实施方式。计算机程序产品例如在物理的、计算机可读的介质上存储和/或数字地作为数据包在计算机网络中保存。计算机程序产品可以是物理的、计算机可读的介质和/或计算机网络中的数据包。因此，本发明也可从物理的、计算机可读的介质和/或计算机网络中的数据包出发。物理的、计算机可读的介质通常例如可通过如下方式直接与计算单元连接：将物理的、计算机可读的介质置入到DVD驱动装置中或插到USB接口中，由此计算单元尤其能够以读取的方式访问物理的、计算机可读的介质。数据包优选地能够由计算机网络调用。计算机网络可以具有计算单元或借助于广域网连接(WAN)或(无线)局域网连接(WLAN或LAN)与计算单元间接连接。例如，计算机程序产品可以数字地在云服务器上在计算机网络的存储地点保存，借助于WAN经由因特网和/或借助于WLAN或LAN尤其通过调用指向计算机程序产品的存储地点的下载链接传输到计算单元上。

在描述设备时提及的特征、优点或替选的实施方式同样可转用于方法，并且反之亦然。换言之，针对方法的权利要求可以借助设备的特征改进，并且反之亦然。尤其可以在方法中使用根据本发明的设备。

附图说明

下面根据在附图中示出的实施例更详细地描述和阐述本发明。原则上，在下面的附图描述中基本上保持相同的结构和单元以与在相应的结构或单元首次出现时相同的附图标记命名。

附图示出：

图1示出第一实施例的用于在对患者进行介入手术期间确定在参考结构与解剖结构之间的参考系的有效性的方法的流程图；

图2示出第二实施例的用于确定有效性的方法；

图3示出第三实施例的用于确定有效性的方法的流程图；

图4示出第四实施例的用于确定有效性的方法；

图5示出第五实施例的医学系统。

具体实施方式

图1以流程图示出第一实施例的用于在对患者P进行介入手术期间确定在参考结构R与解剖结构A之间的参考系B的有效性的方法，所述方法具有以下步骤：

方法步骤S100表明在介入手术期间在第一时刻借助于X射线装置13检测患者P的第一图像数据组B1，其中第一图像数据组B1具有参考结构R、解剖结构A和在参考结构R与解剖结构A之间的参考系B。

方法步骤S101表明在介入手术期间在第二时刻借助于X射线装置13检测患者P的第二图像数据组B2，其中第二图像数据组B2至少具有参考结构R。

方法步骤S102表明将第二图像数据组B2配准于第一图像数据组B1，其中在第一图像数据组B1中描绘的参考结构R和在第二图像数据组B2中描绘的参考结构R作为输入参数输入到配准中，并且其中确定所配准的第二图像数据组B2'作为配准的结果。

方法步骤S103表明借助于所配准的第二图像数据组B2'与第一图像数据组B1的比较，确定参考系B的有效性。确定参考系B的有效性、尤其方法步骤S101至S103可以至少部分地和/或完全地借助于医学系统11的计算单元10进行。确定有效性可以半自动地和/或全自动地进行。确定有效性可以包括根据参考系B的有效性提供输出值，其中输出值说明有效性。

在参考结构R与解剖结构A之间的参考系B典型地描述在参考结构R与解剖结构A之间的关系。参考系B尤其与参考结构R相对于解剖结构A的定位相关。定位尤其描述参考结构R和/或解剖结构A的地点和/或取向。只要参考结构R相对于解剖结构A的定位刚性地和/或固定地保持，参考系B通常有效。当参考结构R相对于解剖结构A的定位改变时，参考系B可以变得无效。原则上可设想，定位的改变以偏差值量化并且根据偏差值规定有效性。阈值例如可以是规定的，直至所述阈值，尽管定位改变，参考系B仍然保持有效。参考系B例如可以通过作用于参考结构R和/或作用于解剖结构A的力作用改变。力作用例如可以基于重力和/或与医学系统11的使用者的接触。参考系B尤其描述解剖结构A和参考结构R的状态。基于定位的改变，可以规定另一参考系B'。

解剖结构A包括患者P的至少一个解剖路标、尤其骨结构和/或软骨结构。至少一个解剖路标可以包括患者P的鼻、器官、骨、椎骨、骨突起和/或椎骨突起。

参考结构R通常是人工结构。换言之，参考结构R不是患者P的自然组成部分。参考结构R可以具有固态的和/或液态的材料。参考结构R通常是刚性的。换言之，参考结构R尤其是非弹性的。参考结构例如可以在介入手术之前、在介入手术期间和/或在介入手术之后与患者P连接和/或从患者P松开。

介入手术尤其包括外科手术，例如侵入手术和/或微创手术。在介入手术期间意味着，患者P典型地为了介入手术在患者台12上支承和/或麻醉。确定有效性通常描述非侵入方式。介入手术尤其可以包括血管造影术、心脏手术和/或对患者P的脊椎的手术。

检测第一图像数据组B1通常包括：提供用于进一步处理、尤其用于根据方法步骤S102的配准的第一图像数据组B1。在提供第一图像数据组B1之前，通常借助于X射线装置13检测第一图像数据组B1。为此，X射线装置13可以具有X射线管和X射线探测器，其中X射线探测器尤其构造用于检测由X射线管发射的X射线。在检测所发射的X射线之后，例如可以借助于计算单元10重建患者P的第一图像数据组B1。原则上可设想，在提供之前，将第一图像数据组B1传输到放射学信息系统和/或PACS图像存档系统中。检测第一图像数据组B1可以包括：从放射学信息系统和/或PACS图像存档系统中调用第一图像数据组B1。第一图像数据组B1可以尤其以DICOM图像格式存在。第一图像数据组B1典型地具有至少一个二维图像。原则上可设想，第一图像数据组B1是体积图像数据组。体积图像数据组例如可以具有二维图像序列和/或已经从彼此不平行的至少两个二维图像中重建。

因为检测第一图像数据组B1和检测第二图像数据组B2基本上相同，所以出于概览的原因，在检测第二图像数据组B2方面，参照在上文中对检测第一图像数据组B1的描述。

通常，第一时刻处于第二时刻之前。换言之，通常在方法步骤S101之前进行方法步骤S100。第一时刻例如可以在侵入介入到患者P中之前，并且第二时刻可以在侵入介入之后。然而，原则上也可设想相反的顺序。

第一图像数据组B1通常具有第一测量区域并且第二图像数据组典型地具有第二测量区域，其中优选地，第一测量区域和第二测量区域叠合。换言之，由第一测量区域和第二测量区域覆盖医学系统11的相同的坐标。原则上可设想，第一测量区域和第二测量区域部分地重叠，其中在这种情况下，重叠的交集典型地具有参考结构R。

通过第一图像数据组B1具有参考结构R、解剖结构A以及在参考结构R与解剖结构A之间的参考系B，参考系B可以初始地规定。除了参考结构R之外，第二图像数据组B2可以具有解剖结构A。除了解剖结构A和/或参考结构R之外，第一图像数据组B1和/或第二图像数据组B2可以具有另外的结构。“具有”可以意味着在第一图像数据组B1和/或第二图像数据组B2中描绘解剖结构A和/或参考结构R。换言之，第一图像数据组B1和/或第二图像数据组B2的像素值典型地反映解剖结构A和/或参考结构R。

将在第一图像数据组B1中描绘的参考结构R和在第二图像数据组B2中描绘的参考结构R作为输入参数输入可以包括：对第一图像数据组B1和/或第二图像数据组B2加权和/或分割，使得参考结构R形成用于配准的出发点。换言之，第一图像数据组B1和第二图像数据组B2优选地配准成，使得在第一图像数据组B1中描绘的参考结构R和在第二图像数据组B2中描绘的参考结构R叠合。可以借助于图像识别算法例如在计算单元10中进行加权和/或分割。配准的结果可以包括附加的变换规则，所述变换规则可以应用到第二图像数据组B2上，使得确定所配准的第二图像数据组B2'。配准典型地包括刚性配准。刚性配准尤其得出平移的和/或旋转的变换规则。配准可以检测第一图像数据组B1和/或第二图像数据组B2的分割和/或过滤。例如可设想，附加的平移的和/或旋转的变换规则借助于所分割的第一图像数据组和/或所分割的第二图像数据组确定并且应用到第二图像数据组B2上。原则上可设想，替代将第二图像数据组B2配准于第一图像数据组B1，将第一图像数据组B1配准于第二图像数据组B2。

所配准的第二图像数据组B2'与第一图像数据组B1的比较可以半自动地和/或全自动地进行。在后一种情况下，这意味着，在不与使用者交互作用的情况下，确定参考系B的有效性。比较可以进行成，使得将第一图像数据组B1和所配准的第二图像数据组B2'基于像素地相关，其中像素值的改变可以表明：参考系B不再有效。从参考结构R出发，比较尤其如下进行：仅仅将在参考结构R之外的像素区域相互间进行比较，因为优选地，在第一图像数据组B1中描绘的参考结构R和在所配准的第二图像数据组B2'中描绘的参考结构R基于像素上下相叠。换言之，优选地将解剖结构A在第一图像数据组B1中的定位与解剖结构A在第二图像数据组B2中的定位进行比较。原则上可设想，仅仅将在第一图像数据组B1中描绘的解剖结构A与在所配准的第二图像数据组B2'中描绘的解剖结构A进行比较。通常，只要第一图像数据组B1和第二图像数据组B2叠合，参考系B有效。换言之，在这种情况下，不存在像素值的改变，所述改变表明参考结构R在第一时刻与第二时刻之间的移动。参考系B的有效性尤其描述：在多大程度上，参考结构R相对于解剖结构A的定位在第一时刻与第二时刻之间改变。

图2示出第二实施例的用于确定有效性的方法。

在图2中，第一图像数据组B1以及第二图像数据组B2上下相叠地示出并且分别具有解剖结构A和参考结构R。

图2示出如下实施例，其中在介入手术期间在第一时刻借助于X射线装置13检测患者P的第一图像数据组B1和/或在第二时刻借助于X射线装置13检测患者P的第二图像数据组B2在患者P的脊椎处进行，并且其中在用于确定有效性的方法之前，参考结构R与脊椎的椎骨连接。解剖结构A尤其是患者P的脊椎的椎骨。

在所述实施例中，明确地规定参考系B，因为参考结构R刚性地和/或固定地与患者P、尤其与脊椎连接。

参考结构R具有至少一个图像标记、第一固定机构以及保持结构，其中至少一个图像标记借助于第一固定机构与保持结构可松开地连接。第一固定机构可以是用于至少一个图像标记的球形容纳设备。在这种情况下，至少一个图像标记例如可以在介入手术之前、在介入手术期间和/或在介入手术之后更换和/或清洁。原则上可设想，至少一个图像标记是保持结构的固定组成部分和/或不可松开地连接。

参考结构R具有第二固定机构和保持结构，其中借助于第二固定机构，保持结构与患者连接，并且其中借助于在保持结构与患者P之间的连接，初始地规定在参考结构R与解剖结构A之间的参考系B。在这种情况下，尤其在检测第一图像数据组B1之前，将参考结构R侵入地与患者P、尤其与解剖结构A连接。保持结构可以由塑料和/或金属构成。第二固定机构可以包括夹、螺栓和/或针。第二固定机构原则上构造成，使得保持结构固定地和/或刚性地与患者P、尤其在介入手术期间连接。固定连接尤其意味着，保持结构优选在不具有工具的情况下不能从患者松开。刚性连接尤其意味着，除非由于力作用，否则在参考结构R与解剖结构A之间的参考系B优选不改变。

参考结构R具有在所述实施例中吸收X射线的至少一个图像标记。优选地，参考结构R、尤其至少一个图像标记与解剖结构A相比吸收更多的X射线。至少一个图像标记可以是混合标记，所述混合标记例如能够光学地借助于相机和/或借助于X射线装置13检测。至少一个图像标记可以是球形的，其中球例如以造影剂填充和/或由金属构成。特别有利地，至少一个图像标记具有相对彼此固定定位的多个、例如4至6个球。

根据方法步骤S102将第二图像数据组B2配准于第一图像数据组B1包括：借助于在第一图像数据组B1中描绘的至少一个图像标记和在第二图像数据组B2中描绘的至少一个图像标记，确定参考结构R。换言之，由此得出的变换规则优选地确定成，使得在第一图像数据组B1中描绘的至少一个图像标记和在所配准的第二图像数据组B2中描绘的至少一个图像标记叠合。

如例如在图2中说明的，参考结构R相对于解剖结构A的定位在第一图像数据组B1与第二图像数据组B2之间不变。在这种情况下，参考系B根据方法步骤S103有效。

图3以流程图示出第三实施例的用于确定有效性的方法。

方法步骤S104表明，比较包括：借助于第一图像数据组B1和所配准的第二图像数据组B2'确定第三图像数据组B3。典型地在计算单元10中确定第三图像数据组B3。换言之，计算第三图像数据组B3，并且不借助于成像装置、尤其X射线装置13检测第三图像数据组。确定第三图像数据组B3可以包括对第一图像数据组B1和所配准的第二图像数据组B2'分割和/或过滤。

方法步骤S105表明，确定第三图像数据组B3包括对第一图像数据组B1和所配准的第二图像数据组B2'加权。加权可以包括加、减、乘和/或除。可以根据图像识别算法进行加权，将所述图像识别算法应用于第一图像数据组B1和/或所配准的第二图像数据组B2'，以便识别参考结构R和/或解剖结构A。图像识别算法尤其可以识别解剖路标。可以将图像识别算法用于对第一图像数据组B1、第二图像数据组B2、所配准的第二图像数据组B2'和/或第三图像数据组B3过滤和/或分割。

方法步骤S107表明，确定有效性包括：根据与参考系B的偏差，将第三图像数据组B3像素相关地分类成至少两个类别，由此确定像素相关的分类值，并且其中将像素相关的分类值作为与第一图像数据组B1、所配准的第二图像数据组B2'和/或第三图像数据组B3的叠加在显示单元14上可视化。像素相关的分类可以逐像素地或对于像素组进行。与参考系B的偏差尤其描述：在第一图像数据组B1与所配准的第二图像数据组B2'之间解剖结构A是否和/或在多大程度上已经移动。与参考系B的偏差例如可以在像素坐标和/或毫米中检测。两个类别中的一个类别例如可以包括具有小于或等于阈值的偏差值的像素，而两个类别中的另一类别可以包括具有大于阈值的偏差值的像素。阈值优选地是5mm，有利地是3mm并且特别优选地是1mm。阈值可以处于0.1mm至5mm之间。在所述实施方式中，像素相关的分类值二进制地说明：在所述像素中或在所述像素组中描绘的结构在第一时刻与第二时刻之间是否已经移动最多5mm或更多。换言之，像素相关的分类值表示具有小的偏差的区域和具有大的偏差的区域。优选地，医学系统11的使用者能够借助于叠加识别：在哪些区域中是大的偏差并且在哪些区域中是小的偏差。

方法步骤S106表明，确定有效性包括：第三图像数据组B3在显示单元14上的可视化。确定第三图像数据组B3可以包括：上下相叠地显示第一图像数据组B1和所配准的第二图像数据组B2'，其中例如第一图像数据组B1和/或所配准的第二图像数据组B2'至少部分是透明的。在这种情况下，医学系统11的使用者例如可以确定参考系B的有效性。

替选于或附加于方法步骤S106和S107，确定有效性可以包括：调用阈值，分割第三图像数据组B3，在所分割的第三图像数据组B3中计算分割相关的值，以及将分割相关的值与阈值进行比较。可以借助于图像识别算法进行第三图像数据组B3的分割，以便识别参考结构R和/或解剖结构A。阈值例如可以由医学系统11的使用者输入和/或从数据库中调用。分割相关的值例如给出所分割的第三图像数据组的分区的平均值、中值、和/或值分布。

方法步骤S108表明，当第二图像数据组B2具有参考结构R和解剖结构A时，与确定参考系B的有效性相关地，将在第二图像数据组B2中描绘的解剖结构A配准于在第一图像数据组B1中或在第四图像数据组中描绘的解剖结构A。尤其第四图像数据组可以是体积图像数据组，所述体积图像数据组例如借助于X射线装置13和/或计算机断层扫描仪和/或磁共振断层扫描仪典型地在介入手术之前检测。

当参考系B有效时，在患者坐标系与医学系统11的坐标系之间的变换规则典型地有效。通常，当参考系B无效时，变换规则无效。在不具有有效的变换规则的情况下，除非通过重新配准两个坐标系，否则典型地不存在如下可行性：将患者坐标系与医学系统11的坐标系关联。所述重新配准通常是耗时的和/或计算密集的。患者坐标系典型地具有参考系B。当参考系B变得无效时，患者坐标系典型地同样变得无效，并且另一患者坐标系有效。另一患者坐标系典型地具有另一参考系B'。另一参考系B'可以通过如下方式产生：参考系B在第一图像数据组B1与第二图像数据组B2之间变得无效。

典型地，第四图像数据组具有患者坐标系和/或借助于至少一个变换规则与患者坐标系配准。优选地，至少一个变换规则能够以另一变换规则扩展和/或补充，由此又能够将另一患者坐标系与医学系统11的坐标系关联。扩展可以包括将至少一个变换规则与另一变换规则相乘。当将在第二图像数据组B2中描绘的解剖结构A配准于在第一图像数据组B1中或在第四图像数据组中描绘的解剖结构A时，通常可以确定另一变换规则。

方法步骤S109表明，当第二图像数据组B2具有参考结构R和解剖结构A时，根据在第二图像数据组B2中描绘的参考结构R和解剖结构A，规定第五图像数据组的测量区域。尤其当事先相应地规定测量区域时，第五图像数据组优选地具有参考结构R和解剖结构A。规定测量区域例如可以在显示单元14上通过医学系统11的使用者和/或自动地在计算单元10中进行。

原则上可设想，以不同的顺序不并行地进行方法步骤S108和S109。

方法步骤S104至S109可以典型地彼此独立地进行，从而要么单独地、要么任意组合地执行。

图4以说明的流程图示出第四实施例的用于确定有效性的方法。

图4示出尤其与图2相反的情况，其中参考系B根据方法步骤S103不是有效的。在所述实施例中，由于在第二图像数据组B2中参考结构R相对于解剖结构A的定位改变，规定另一参考系B'。

此外，图4示出所配准的第二图像数据组B2'和第三图像数据组B3。所配准的第二图像数据组B2'表明，在第一图像数据组B1中描绘的参考结构R和在第二图像数据组B2中描绘的参考结构R作为输入参数输入到配准中，因为所配准的第二图像数据组B2'根据参考结构R定向。优选地，参考结构R因此在第一图像数据组B1中和在所配准的第二图像数据组B2'中在相同的位置处描绘。

第三图像数据组B3示意性地尤其示出方法步骤S104。确定第三图像数据组B3可以包括：第一图像数据组B1和所配准的第二图像数据组B2'的融合和/或上下相叠。第三图像数据组B3尤其示出，在第一图像数据组B1中描绘的参考结构R和在所配准的第二图像数据组B2'中描绘的参考结构R精确地彼此上下相叠。所配准的第二图像数据组B2'的解剖结构A在第三图像数据组B3中以虚线示出。

在第三图像数据组B3中示出另一参考系B'和参考系B，其中在第二时刻或在第二时刻之后，另一参考系B'有效并且参考系B无效。

图5示出医学系统11。医学系统11具有X射线装置13和计算单元10。X射线装置13具有C形臂15、X射线探测器和X射线辐射器。除了医学系统11之外，患者P在图5中以俯卧姿势在患者台12上支承，使得例如能够在患者P的脊椎处执行外科手术。此外，示出相对于患者P的参考结构R。基于参考结构R的定位，力可以作用于参考结构R，由此参考系B可以变得无效。例如可以通过使用者、通过重力和/或通过患者P的转动进行力作用。

在所述实施例中，医学系统11具有显示单元14。显示单元14具有监视器并且可以具有输入机构。当参考系B有效时，在显示单元14上示意地示出第三图像数据组B3的显示。

尽管本发明的细节通过优选的实施例更详细地说明和描述，然而本发明不局限于所公开的实例，并且能够由本领域技术人员从中推导出其他变型方案，而不脱离本发明的保护范围。