Добавил:
Sekretar
kiopkiopkiop18@yandex.ru
t.me/Prokururor I Вовсе не секретарь, но почту проверяю
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Ординатура / Хирургия / Библиотека им академика М.И. Перельмана / Книга_4210_Библиотеки_им_академика_М_И_Перельмана
.pdf
(19)
RU
(11)
2 581 714
(13)
C2
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(51) МПК
A61B 90/10 (2016.01)
G06T 11/80 (2006.01)
G06Q 50/00 (2012.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(72) Автор(ы):
МИЛЕКАМП Питер М. (NL)
(21)(22) Заявка: 2012128523/14, 30.11.2010
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
30.11.2010
(73) Патентообладатель(и):
КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС
ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)
Приоритет(ы):
(30) Конвенционный приоритет:
08.12.2009 EP 09178296.1
(43) Дата публикации заявки: 20.01.2014 Бюл. № 2
(45) Опубликовано: 20.04.2016 Бюл. № 11
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: WO 02/09571 A, 07.02.2002. US 2009/
0124896 A1, 14.05.2009. WO 2007/113703 A2,
11.10.2007. DE 102007046453 A1, 16.04.2009. US
20080033419 A1, 07.02.2008. ВАСИЛЬЕВ С.А.
OpenGL. Компьютерная графика: учебное
пособие, Тамбов, ТГТУ, 2005, 80 с.
(85) Дата начала рассмотрения заявки PCT на
национальной фазе: 09.07.2012
(86) Заявка PCT:
IB 2010/055491 (30.11.2010)
(87) Публикация заявки PCT:
WO 2011/070476 (16.06.2011)
Адрес для переписки:
129090, Москва, ул. Б. Спасская, 25, строение 3,
ООО "Юридическая фирма Городисский и
Партнеры"
(54) ПЛАНИРОВАНИЕ АБЛЯЦИОННОГО ЛЕЧЕНИЯ И УСТРОЙСТВО
(57) Реферат:
Группа изобретений относится к медицине,
онкохирургии, визуализации опухоли. В способе
планирования абляционного лечения получают
набор данных трехмерного изображения
интересующей области (I); вводят данные
трехмерной модели объема абляции (ОА) в
полученный набор I; вычерчивают двумерное
изображение, содержащее поперечный срез MPR
интересующей области и ОА в плоскости MPR.
Эту плоскость используют в качестве секущей,
причем вначале отбрасывают наружную часть
ОА так, что только внутренняя часть ОА
маркируется на всей плоскости MPR в буфере
трафарета. Затем отбрасывают внутреннюю часть
ОА так, что наружная часть ОА визуализируется
на всей плоскости MPR в буфере трафарета.
Пиксели, являющиеся частью внутренней части
ОА и маркированные вначале, сбрасываются
перед смешиванием в буфере цвета. Устройство
планирования абляционного лечения содержит
средство для получения набора I; средство для
ввода данных трехмерной модели ОА в
Стр.: 1
RU 2581714 C2
RU 2581714 C2
полученный набор I и средство для вычерчивания
двумерного изображения, содержащего
поперечный срез MPR интересующей области и
ОА в плоскости MPR, используя эту плоскость в
качестве секущей. Машиночитаемый носитель
содержит компьютерную программу для
осуществления упомянутого способа. С помощью
описанного графического подхода ОА любой
произвольной формы можно визуализировать в
пространстве трехмерного изображения путем
вычерчивания двумерных изображений в нужной
плоскости MPR. Таким образом обеспечивается
точность управления ОА, оптимизация положения
и направления абляционной иглы в последующих
процедурах лечения. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.
Стр.: 2
RU 2581714 C2
RU 2581714 C2
(19)
RU
(11)
2 581 714
(13)
C2
RUSSIAN FEDERATION
(51) Int. Cl.
A61B 90/10 (2016.01)
G06T 11/80 (2006.01)
G06Q 50/00 (2012.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(72) Inventor(s):
MILEKAMP Piter M. (NL)
(21)(22) Application: 2012128523/14, 30.11.2010
(24) Effective date for property rights:
30.11.2010
(73) Proprietor(s):
KONINKLEJKE FILIPS ELEKTRONIKS N.V.
(NL)
Priority:
(30) Convention priority:
08.12.2009 EP 09178296.1
(43) Application published: 20.01.2014 Bull. № 2
(45) Date of publication: 20.04.2016 Bull. № 11
(85) Commencement of national phase: 09.07.2012
(86) PCT application:
IB 2010/055491 (30.11.2010)
(87) PCT publication:
WO 2011/070476 (16.06.2011)
Mail address:
129090, Moskva, ul. B. Spasskaja, 25, stroenie 3,
OOO "JUridicheskaja firma Gorodisskij i Partnery"
(54) ABLATION TREATMENT PLANNING AND DEVICE
(57) Abstract:
FIELD: medicine.
SUBSTANCE: method for ablation treatment
planning involves receiving a data collection referred
to three-dimensional images of the area of interest (I);
introducing a 3D ablation volume (AV) model data into
the received collection I; drawing a two-dimensional
image containing the MPR cross section of the area of
interest and the AV in the MPR plane. This plane is
used as a secant; an AV outside is the first to be rejected
so that an AV inside is only marked throughout the
MPR plane in a stencil buffer. The AV inside is the
second to be rejected so that the AV outside is imaged
throughout the MPR plane in the stencil buffer. The
pixels making a part of the AV inside and marked first
are rejected before blending in a colour buffer. An
ablation treatment planning device comprises a unit for
receiving the data collection I; an unit for introducing
the 3D AV model data into the received collection I
and an unit for drawing the two-dimensional image
containing the MPR cross section of the area of interest
and the AV in a MPR plane to be used as a secant. A
machine-readable carrier comprises software for
implementing the above method. Using the described
graphical approach, any arbitrary-shaped AV can be
imaged in a three-dimensional space by drawing two-
dimensional images in the desired MPR plane.
EFFECT: providing the accurate control of the AV,
optimising the position and direction of an ablation
needle during the following therapeutic procedures.
6 cl, 6 dwg
Стр.: 3
RU 2581714 C2
RU 2581714 C2
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к способу планирования абляционного лечения
и к способу планирования абляционного лечения и направления иглы. Кроме того,
настоящее изобретение относится к устройствам для выполнения таких способов, к
компьютерной программе, выполненной с возможностью управления такими способами
при исполнении на компьютере, и машиночитаемому носителю с сохраненной на нем
такой компьютерной программой.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Чтобы лечить рак, может быть необходимо удалить или уничтожить пораженную
опухолью ткань в теле пациента. Благодаря прогрессу в технологии визуализации и
доступности управляемых медицинских устройств технология абляции становится
жизнеспособным вариантом лечения для ряда неоперабельных опухолей.
В настоящее время широко применяются три способа абляции:
- RFA (радиочастотная абляция) является наиболее широко применяемым способом
абляции, который нейтрализует пораженную опухолью ткань путем преобразования
радиочастотной энергии в тепло. Устройства RFA обычно имеют диаметры от 1,2 до
1,6 мм и могут создавать зоны абляции с диаметром 1,5-7 см.
- Другим общедоступным способом абляционного лечения является криоабляция,
где вместо нагревания ткани используется замораживание, чтобы вызвать омертвение
ткани. В этом способе некроз клеток обусловлен быстрым замерзанием межклеточной
воды. Чтобы заморозить пораженную опухолью ткань, специальные иглы можно ввести
через кожу в опухоль. Аргон доставляется через иглу, посредством этого создавая
охлажденный объем абляции предсказуемого размера и формы. Устройства криоабляции
обычно имеют диаметры 1,2-8 мм и могут создавать зоны абляции с диаметром 4-5 см.
- Микроволновая абляция является развивающейся технологией термальной абляции,
в которой ткань может нагреваться с использованием микроволн. Устройства
микроволновой абляции обычно имеют диаметры 1,2-5,7 мм и могут создавать зоны
абляции с диаметром 1,7-6 см.
Предсказанный объем абляции, в котором определенное устройство абляции
предназначено для удаления/нейтрализации пораженной опухолью ткани, обычно
определяется и сообщается производителями устройств. Например, в устройствах
криоабляции изотермы обычно задаются при трех разных температурах, как показано
на Фиг. 1. Там можно задать различные объемные области 3a, 3b, 3c в рамках общего
объема 1 абляции, сформированного криоабляционной иглой 5, так что поверхность
каждой объемной области 3a, 3b, 3c задается в расположении, обладающем
соответствующей температурой, например -40º, -20º и 0º. Соответственно, объем внутри
изотермы имеет температуру ниже значения температуры изотермы. Таким образом,
изотерма 0º задает общий объем 1 абляции, в котором ткань замораживается во время
криоабляции. Так как абляционная игла 5 образует симметричную ось во время процесса
охлаждения, каждая из областей 3a, 3b, 3c абляции, а также общий объем 1 абляции,
соответствующий области 3c абляции при 0°C, может иметь форму эллипсоида или
сфероида. Например, сфероид, окружающий объемную область 3c с наибольшей
температурой, может иметь основную ось, имеющую размеры 32 мм×56 мм, тогда как
внутренняя объемная область 3a, окруженная изотермой -40°C, может иметь размеры
14,5×34 мм. Слой льда может простираться примерно на 6 мм впереди наконечника
иглы.
Во время процедуры абляции пациент обычно располагается в сканере КТ или ЯМР,
и одна или несколько абляционных игл вводятся в пораженную опухолью ткань под
Стр.: 4
RU 2 581 714 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
руководством КТ-рентгеноскопии или ультразвуковой КТ в реальном масштабе
времени. Процедура чаще всего выполняется интервенционным радиологом в
радиологическом отделении больницы.
Некоторыми трудностями для достижения успешного омертвения обычно являются:
- лечение средних и больших опухолей, имеющих размеры, например, больше
типичных размеров объема абляции у абляционной иглы;
- точное и воспроизводимое размещение абляционной иглы, то есть введение
абляционной иглы в тело пациента к правильному положению в пораженной опухолью
ткани, так что положение и ориентация абляционной иглы выбирается так, что во время
процесса абляции уничтожается вся пораженная опухолью ткань.
Предпочтительным способом создания большого и/или сложного объема абляции
является использование множества абляционных игл с несколькими перекрывающимися
объемами абляции. Традиционно такие перекрывающиеся объемы абляции по большей
части могут создаваться интервенционным радиологом в уме без визуальной обратной
связи. Из-за того, что в примере криоабляции изотермы абляции обычно имеют
асимметричные размеры, то есть могут иметь форму эллипсоида в зависимости от
направления введения иглы, затронутая область может определяться как целевым
положением абляционной иглы, так и направлением введения/ориентацией абляционной
иглы. Таким образом, может быть понятно, что точное управление затронутым объемом
абляции может быть сложным без точной и надежной поддержки пользователя,
например хирурга или рентгенолога, особенно при косых углах введения абляционной
иглы.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Соответственно, может существовать потребность в способе планирования
абляционного лечения, а также в способе планирования и направления абляционного
лечения, позволяющем надежно планировать объем абляции в интересующей области
в пациенте, содержащей, например пораженную опухолью ткань, и при желании
направляющем впоследствии абляционную иглу, чтобы расположить и сориентировать
иглу так, что объем абляции отсекается во время процедуры абляции. В частности,
может быть желательно предоставить такой способ планирования абляционного
лечения, позволяющий введение абляционной иглы под косыми углами и позволяющий
наблюдение охвата объема абляции в произвольных плоскостных ориентациях. Кроме
того, может существовать потребность в устройстве планирования абляционного
лечения и устройстве планирования и направления абляционного лечения,
приспособленных для выполнения или управления такими способами, в элементе
компьютерной программы, приспособленном для управления или выполнения таких
способов при исполнении на компьютере, и машиночитаемом носителе, содержащем
такой сохраненный на нем элемент компьютерной программы.
Эти потребности можно удовлетворить с помощью предмета изобретения в
соответствующих прилагаемых независимых пунктах формулы изобретения. Варианты
осуществления изобретения приводятся в зависимых пунктах формулы изобретения.
Успех чрескожной абляции, например радиочастотной абляции, криоабляции или
микроволновой абляции, преимущественно может зависеть от точности в отношении
положения и ориентации, с которыми вводится абляционная игла, позволяя уничтожить
всю опухоль, избегая при этом повреждений других органов и минимизируя риски
локального рецидива.
Недавно предложена новая процедура интерактивного трехмерного планирования/
направления изображения иглы, например в WO 2007/113703 A2. Предложенная там
Стр.: 5
RU 2 581 714 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
https://t.me/medicina_free
система планирования/направления изображения иглы изобретена автором настоящего
изобретения и также называется XperGuide. Эта система может позволить вернуть
чрескожные интервенционные процедуры в ангиографическую процедурную. Такой
навигационный инструмент может создать наложение реального рентгеноскопического
изображения на трехмерное изображение мягких тканей, что может предоставить
информацию о траектории иглы и цели. XperGuide может использоваться в широком
диапазоне клинических процедур от биопсий и дренирований до абляций. XperGuide
может предусматривать реальную трехмерную обратную связь о продвижении иглы
для дополнительного управления и контроля во время интервенционной процедуры.
Это может обеспечить большую свободу для врачей при планировании и выполнении
пункционных процедур, особенно при косых углах. Кроме того, может предлагаться
оптимизированный доступ к пациенту для каждого этапа такой процедуры.
Соответственно, процедуры управления иглой могут выполняться в ангиографической
процедурной, где имеются все необходимые материалы. Рентгеноскопия в режиме
реального времени может объединяться с трехмерным изображением мягких тканей,
помогая врачу в работе с пациентом.
В методике, обычно используемой для визуализации мягких тканей, которая также
используется в XperGuide, известной как многоплоскостное переформатирование (MPR),
двумерный поперечный усредненный срез с произвольной ориентацией и толщиной
среза можно интерполировать из трехмерного массива данных, который описывает
объемное изображение. Такой трехмерный массив данных можно получить, например,
в компьютерной томографии (КТ) путем вычисления последовательности двумерных
томограмм, которые находятся в плоскости x-y в заранее установленных z-координатах.
В качестве альтернативы такие трехмерные данные также можно восстановить из
набора двумерных изображений, полученных посредством трехмерного вращательного
сканирования с помощью рентгеновской системы с рамой C-типа. Во время
планирования абляционного лечения может потребоваться определить эллиптические
площади поперечного сечения у эллипсоидных изотерм в выбранной плоскости
визуализации, чтобы поддерживать гибкие косые углы введения абляционной иглы,
приводящие к произвольно ориентированным объемам абляции и произвольной
ориентации плоскости наблюдения MPR.
В статье "Intersections of ellipsoids and planes of arbitrary orientation and position",
Mathematical Geology, том 11, № 3 от 3 июня 1979 г. выводятся явные выражения для
осевого отношения и ориентации эллипса, созданного пересечением трехосного
эллипсоида и плоскости, которые оба произвольно ориентированы. В этом документе
обсуждается отношение между центральными и нецентральными сечениями и проблема
касательно вероятности пересечения. Однако может быть не просто вычислить неявное
выражение эллипса, созданного пересечением трехосного эллипсоида и плоскости,
которые оба могут быть произвольно ориентированы.
Поэтому в этом документе предлагается использовать более графически
ориентированное конструктивное средство маркирования области абляции, посредством
этого позволяя легко спланировать объем абляции в теле пациента, содержащий
интересующую область, посредством визуализации пользователю и позволяя
впоследствии направлять абляционную иглу в такое положение и ориентацию, чтобы
можно было реализовать такой объем абляции.
В соответствии с первой особенностью настоящего изобретения предлагается способ
планирования абляционного лечения, содержащий следующие этапы, предпочтительно
в указанном порядке: (a) получение набора данных трехмерного изображения
Стр.: 6
RU 2 581 714 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
https://t.me/medicina_free
интересующей области с помощью, например, получения рентгеновских изображений,
использующего устройство получения рентгеновских изображений с рамой C-типа; (b)
внесение данных трехмерной модели объема абляции в набор данных трехмерного
изображения; и (c) вычерчивание по меньшей мере одного двумерного изображения,
содержащего поперечный срез MPR интересующей области и объем абляции в плоскости
MPR, используя при этом плоскость MPR в качестве плоскости отсечения.
В соответствии со второй особенностью настоящего изобретения предлагается
способ планирования и направления абляционного лечения, содержащий этапы (i)
планирования объема абляции в интересующей области с использованием по меньшей
мере одного двумерного изображения, вычерченного в соответствии со способом
согласно вышеупомянутой первой особенности изобретения, где положение и ориентация
объема абляции предопределяется плановым положением и ориентацией абляционной
иглы; и (ii) направления абляционной иглы в интересующую область в соответствии с
плановым положением и ориентацией.
В соответствии с дополнительной особенностью изобретения предлагаются
устройство планирования абляционного лечения и устройство планирования и
направления абляционного лечения, приспособленные для выполнения или управления
способами в соответствии с вышеприведенной первой и второй особенностью
изобретения соответственно, элемент компьютерной программы, приспособленный
для управления способом в соответствии с вышеупомянутой первой и второй
особенностью изобретения соответственно, и машиночитаемый носитель с сохраненным
на нем соответствующим элементом компьютерной программы.
Сущность настоящего изобретения можно представить как основанную на идее
использовать более графически ориентированный подход, чтобы визуализировать
объем абляции, который нужно спланировать в трехмерном изображении интересующей
области, так что область абляции можно визуализировать в любой нужной плоскостной
ориентации наблюдения. В таком графическом подходе характерные процедуры
обработки изображений, например отсечение плоскостей изображения, маркирование
частей в данных трехмерной модели объема абляции на нужной плоскости MPR в буфере
трафарета, смешивание таких маркированных частей в буфер цвета, отбраковка
наружной части или внутренней части модели объема абляции, объединение объемов
абляции, преобразование модели для масштабирования, размещения и/или
преобразования данных трехмерной модели объема абляции в заранее установленном
направлении и т.д., могут использоваться преимущественно для визуализации объема
абляции в интересующей области, так что врач может легко спланировать последующее
хирургическое вмешательство, а затем направлять абляционную иглу (иглы) в
соответствии с таким планом.
Другими словами, врач при наличии трехмерного изображения интересующей
области, например полученного ранее с помощью рентгеновского изображения, может
планировать абляционное вмешательство путем экспериментального введения
моделируемых объемов абляции, имеющих предсказуемую форму и размер, в
визуализируемую интересующую область в физиологическом трехмерном изображении
в выбираемом положении и выбираемой ориентации. Объем абляции следует
визуализировать в физиологическом трехмерном изображении таким образом, чтобы
врач мог легко определить, вся ли пораженная опухолью ткань заключена в плановый
объем абляции. Вместо аналитического вычисления пересекающихся областей плоскости
наблюдения с эллипсоидным объемом абляции, что может быть сложной задачей, если
нужно визуализировать произвольно ориентированные плоскости наблюдения и
Стр.: 7
RU 2 581 714 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
https://t.me/medicina_free
ориентации объема абляции, используется графический подход, в котором плановый
объем абляции визуализируется в физиологическом трехмерном изображении с
использованием инструментов графической визуализации.
Основная идея может заключаться в том, что если плоскость изображения MPR
используется в качестве плоскости отсечения при вычерчивании объема абляции,
например, в форме сфероида или эллипсоида, то двумерные поперечные области абляции
можно показать как части сфероида/эллипсоида, которые отсечены и которые могут
показать внутреннюю часть сфероида/эллипсоида.
Нужно отметить, что особенности и варианты осуществления настоящего изобретения
описываются в этом документе частично со ссылкой на разные предметы изобретения.
В частности, некоторые варианты осуществления описываются со ссылкой на пункты
формулы изобретения на способ, тогда как другие варианты осуществления
описываются по отношению к пунктам формулы изобретения на устройство. Однако
специалист в данной области техники из вышеприведенного и нижеследующего описания
сделает вывод, что пока не указано иное, в дополнение к любому сочетанию признаков,
принадлежащих одному типу предмета изобретения, любое сочетание между признаками,
относящимися к разным предметам изобретения, в частности, между признаками
пунктов формулы изобретения на устройство и признаками пунктов формулы
изобретения на способ, также рассматривается как раскрытое с помощью этой заявки.
КРАТКОЕ ОПИСНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Признаки и преимущества настоящего изобретения будут дополнительно описаны
по отношению к характерным вариантам осуществления, которые показаны на
прилагаемых чертежах, но которыми не следует ограничивать изобретение.
Фиг. 1 показывает области объема абляции, созданные криоабляционной иглой.
Фиг. 2, 2a, 2b, 2c показывают отображения сфероидного объема абляции в трехмерном
изображении с неотсеченным объемом абляции (Фиг. 3) и с отсеченными поперечными
областями абляции, выбранными на различных плоскостях MPR (Фиг. 2a, b, c).
Фиг. 3a, b показывают отображение множества сфероидных объемов абляции, где
перекрывающиеся области абляции визуализируются наложенным способом.
Фиг. 4a, b показывают отображение множества сфероидных объемов абляции, где
перекрывающиеся области абляции визуализируются неналоженным способом.
Фиг. 5a-e показывают плановый общий объем абляции, составленный из трех
сфероидных объемов абляции в виде из точки входа (Фиг. 5а), а также в нескольких
ортогональных видах (Фиг. 5c, d, e).
Фиг. 6 показывает устройство планирования абляционного лечения, содержащее
традиционное устройство получения рентгеновских изображений с рамой C-типа.
Признаки на чертежах показаны лишь схематически, а не в масштабе. На всех фигурах
одинаковые знаки ссылок относятся к одинаковым или аналогичным признакам.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ планирования абляционного лечения в соответствии с вариантом
осуществления настоящего изобретения будет описываться по отношению к Фиг. 2,
2a, 2b, 2c и 6.
На Фиг. 2 показано объемное изображение на экране. Такое изображение может
основываться на наборе данных трехмерного изображения, полученном устройством
получения рентгеновских изображений из интересующей области. Например, система
100 планирования абляционного лечения может содержать такое устройство получения
рентгеновских изображений, например систему с рамой C-типа, которая показана на
Фиг. 6, которое приспособлено для получения множества рентгеновских проекционных
Стр.: 8
RU 2 581 714 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
https://t.me/medicina_free
изображений под различными углами получения изображений, так что в конечном
счете можно сформировать набор данных трехмерного изображения из множества
двумерных проекционных изображений. Там рентгеновский источник 101,
прикрепленный к первому концу рамы 109 C-типа, может излучать рентгеновские лучи,
которые пропускаются через интересующую область 103 в пациенте (не показан),
лежащем на передвижном столе 105. Рентгеновские лучи затем обнаруживаются
детектором 107 рентгеновского излучения, прикрепленным ко второму концу рамы
109 C-типа. Здесь рама C-типа может перемещаться и вращаться в различных
положениях и ориентации, и различные двумерные проекционные изображения можно
получить и передать контроллеру 111, содержащему компьютер и запоминающее
устройство. Различные двумерные проекционные изображения могут использоваться
для формирования набора данных трехмерного изображения. Такой набор данных
трехмерного изображения может отображать объемное изображение интересующей
области, например изображение, включающее в себя позвоночник, несколько ребер и
почку пациента, как показано на Фиг. 2.
В такой набор данных трехмерного изображения вводятся данные трехмерной
модели объема 1 абляции. Как подробнее будет объясняться ниже, введение данных
трехмерной модели объема абляции в данные трехмерного изображения интересующей
области может выполняться определенным образом, используя буфер трафарета, так
что данные трехмерного изображения, отображающие пиксели, могут быть
"маркированы" определенным образом, так что на последующем этапе обработки
такие маркированные пиксели можно смешать в буфер цвета перед итоговым
вычерчиванием двумерного изображения, которое нужно визуализировать.
Фиг. 2a, 2b, 2c показывают отсеченные поперечные области абляции в объеме 1
абляции, расположенном в почке пациента, в прямой проекции (Фиг. 2a), боковой
проекции (Фиг. 2b) и аксиальной проекции (Фиг. 2c). В этом документе "отсечение"
может означать, что плоскость отсечения используется для отсечения, то есть "скрытия",
области отображенного трехмерного пространства. Соответственно, плоскость
отсечения может быть плоскостью, которая разделяет отображенное пространство на
две области, причем одна область включается в зону видимости, а другая исключается
из зоны видимости. Например, если нужно вычертить полусферу, то может
использоваться плоскость отсечения, которая "разрезает" сферу и вычерчивает только
ее половину.
Визуальные отображения, показанные на Фиг. 2, 2a, 2b, 2c, могут быть не
оптимальными для практического использования для врача. Только внутренняя часть
сфероидного объема 1 абляции может быть значимой, тогда как его наружная часть
может быть отвлекающей и может присутствовать, если пересекающая плоскость MPR
находится сзади объема абляции. Кроме того, затемненная визуализация может
полностью скрыть важные клинические данные, содержащиеся в наборе данных
трехмерного изображения.
Чтобы улучшить визуализацию, предлагается 3-этапная последовательность
вычерчивания, которая использует буфер трафарета, предоставленный, например,
OpenGL
®
или DirectX
®
:
1. На первом этапе путем отбраковки наружной части только внутренняя часть
сфероидного объема абляции будет вычерчена/маркирована на всей плоскости отсечения
MPR в буфере трафарета.
2. На втором этапе путем отбраковки внутренней части наружная часть сфероидного
объема абляции будет визуализирована в буфер трафарета по всей плоскости отсечения
Стр.: 9
RU 2 581 714 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
https://t.me/medicina_free
MPR, и сбрасываются те пиксели, которые являются частью наружной части и которые
были промаркированы на первом этапе.
3. Теперь на третьем этапе маркированные пиксели смешиваются в буфер цвета.
В этом документе "буфер трафарета" может быть аналогичен буферу цвета за
исключением того, что пиксели в буфере трафарета не отображают цвета, а могут иметь
специализированный смысл. Буфер трафарета может не быть непосредственно видимым
в итоговом вычерченном изображении, как буфер цвета, но разряды в плоскостях
трафарета могут образовать целочисленную метку без знака, которая действует и может
обновляться командами вычерчивания, посредством функции трафарета и операций
трафарета. Функция трафарета может управлять тем, отбрасывается ли фрагмент
проверкой трафарета, а операция трафарета может определять то, как плоскости
трафарета обновляются в результате той проверки. Проверка трафарета может
проводиться над двумерными пикселями во время завершающего этапа растрирования
при вычерчивании двумерного изображения. Проверка может управляться посредством
StencilFunc. Операция трафарета является сравнением между значением в буфере
трафарета для конечного пикселя и эталонным значением трафарета (заданным для
этой операции). Если задействуется использование трафарета, то приложение с
использованием glStencilOp может управлять тем, что происходит в трех разных
сценариях: (1.) Проверка трафарета терпит неудачу; (2.) Проверка трафарета проходит,
но проверка глубины терпит неудачу; и (3.) Проверка трафарета и проверка глубины
проходят.
Термин "отбраковка/отбрасывание" относится к операции, используемой для
отрисовок с ограниченным заполнением путем удаления невидимой поверхности или
лицевой поверхности. Если перпендикуляр многоугольника отвернут от зрителя, то он
"обращен назад". Отбраковка невидимой поверхности является процессом, с помощью
которого многоугольники (обычно треугольники), которые не обращены к камере,
удаляются из конвейера визуализации. Например, если вычерчивается сфера, то половина
ее многоугольников обращена назад в любое заданное время. Отбраковка невидимой
поверхности задействована по умолчанию.
Вычерчивание обращенных назад многоугольников может быть полезным, когда
разрешается двустороннее затенение, чтобы смотреть изнутри или чтобы вычертить
внутреннюю часть частично открытых или отсеченных объектов. Если задействуется
отбраковка лицевой поверхности, то визуализируется только обратная/внутренняя
часть объекта.
В дальнейшем будет подробнее описываться вышеуказанная 3-этапная
последовательность вычерчивания для маркирования объема абляции, и подходящий
код компьютерной программы, содержащий команды OpenGL
®
, предоставляется для
разъяснения специалисту в данной области техники вычислительной реализации
предложенного способа планирования абляционного лечения в соответствии с
вариантом осуществления настоящего изобретения.
В момент, когда происходит визуализация абляции, настраиваются преобразования
модели и изображения, и поперечные срезы объемов интерполируются и отображаются.
В этот момент преобразование модели и изображения будут настроены для
конфигурирования плановой ориентации абляции, положения и масштабирования
сферы.
Поперечная эллиптическая проекция получается с помощью трехэтапного процесса.
glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_REPLACE);
glStencilFunc(GL_ALWAYS, STENCILMASK_ELIPSE_INSIDE,, 0);
Стр.: 10
RU 2 581 714 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
https://t.me/medicina_free
Соседние файлы в папке Библиотека им академика М.И. Перельмана