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
glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
glEnable(GL_CULL_FACE);
glCullFace( GL_FRONT);
gluSphere(term_length);
На этом первом этапе только внутренняя часть проецируемой сферы будет вычерчена
путем отбраковки лицевых поверхностей. В результате операции colorMask это не окажет
влияние на буфер цвета, а только на буфер трафарета. Буфер трафарета настраивается
так, что пиксели, которые будут вычерчены, помечаются меткой
STENCILMASK_ELIPSE_INSIDE. Отметим, как показано выше, что в результате
вычерчивания внутренней части, если плоскость отсечения находится перед центром
абляции, то вычерчивается слишком большая часть проецируемого поперечного сечения.
Это будет исправлено на следующем этапе.
glCullFace( GL_BACK);
glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_ZERO);
glStencilFunc( GL_EQUAL, STENCILMASK_ELIPSE_INSIDE, SLICEMASK_ALL);
gluSphere(therm_length);
На этом втором этапе только обращенные вперед треугольники, которые составляют
сферу, будут вычерчены путем отбраковки невидимых поверхностей. Операция
трафарета задается так, что будут затронуты только помеченные меткой INSIDE пиксели
трафарета, и затронутые пиксели будут установлены в 0. Отметим, что в этот момент
правильное поперечное сечение, помеченное как STENCILMASK_ELIPSE_INSIDE,
визуализируется теперь в буфере трафарета.
glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, KEEP);
glStencilFunc( GL_EQUAL, STENCILMASK_ELIPSE_INSIDE );
glColor4fv(ablationColor);
glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
glCullFace( GL_FRONT);
gluSphere(term_length);
В конечном счете на третьем этапе буфер цвета снова становится активным
(glColorMask). Наружные поверхности визуализируются в буфер цвета для тех пикселей,
которые помечены как STENCILMASK_ELIPSE_INSIDE в результате предыдущей
операции. Пиксели визуализируются прозрачно (альфа-сопряжение) поверх информации
об объеме.
После визуализации изображения и перед вычерчиванием абляции настраивается
правильное преобразование модели, которое масштабирует, размещает и преобразует
область абляции в направление абляционной иглы. Эллипсоиды вычерчиваются в виде
сфер в масштабной системе координат. Кроме того, нужно будет инициализировать
буфер трафарета и плоскость отсечения.
Пример результата вышеприведенной 3-этапной последовательности вычерчивания
показан на Фиг. 3а. Там три перекрывающихся объема 1a, 1b, 1c абляции введены в
трехмерное изображение. Перекрывающиеся области абляции вычерчиваются по схеме
визуализации, как описано выше.
На Фиг. 3b несколько изотерм, представленных в качестве областей 3a, 3b, 3c абляции
так, как они могут быть заданы для различных криоабляционных игл, визуализируются
тремя разными цветами (на Фиг. 3b указаны как разные шаблоны).
Как показано на изображениях из Фиг. 3a, b, частично перекрывающиеся области
1a, 1b, 1c абляции визуализируются наложенными поверх друг друга, что создает
отображения 2a, 2b, 2c областей абляции, имеющие разные уровни прозрачности. Такие
Стр.: 11
RU 2 581 714 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
https://t.me/medicina_free
разные уровни прозрачности могут усложнить интерпретацию изображения, которую
должен сделать врач.
Поэтому, как показано на Фиг. 4a, 4b, предпочтительной визуализацией может быть
отображение с вычерченным двумерным изображением, на котором множество
маркированных частей, соответствующих множеству объемов абляции, смешивается
в буфер цвета так, что не перекрываются профили, отображающие объемы абляции.
Такое неперекрывающееся отображение может обеспечить простую интерпретацию
изображения, особенно в случае нескольких изотерм, как показано на Фиг. 4b.
Чтобы избежать наложенного отображения, необходимо внести некоторые
модификации в вышеприведенную схему визуализации.
1. glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_REPLACE);
glStencilFunc(GL_NOTEQUAL, STENCILMASK_ELIPSE_INSIDE,
STENCILMASK_ELIPSE_INSIDE );
glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
glEnable(GL_CULL_FACE );
glCullFace( GL_FRONT);
gluSphere(term_length);
2. glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_ZERO);
glStencilFunc( GL_EQUAL, STENCILMASK_ELIPSE_INSIDE,
STENCILMASK_ELIPSE_INSIDE );
glCullFace( GL_BACK);
gluSphere(term_length);
3. glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, KEEP);
glStencilFunc( GL_EQUAL, STENCILMASK_ELIPSE_INSIDE,
STENCILMASK_ELIPSE_INSIDE);
glColor4fv(ablationColor);
glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
glCullFace( GL_FRONT);
gluSphere(term_length);
Буфер трафарета теперь настраивается так, что только значения трафарета, не
равные STENCILMASK_ELIPSE_INSIDE, будут вычерчены и помечены как
STENCILMASK_ELIPSE_INSIDE в последующих отображениях поперечного сечения
абляции.
Кроме того, чтобы позаботиться о том, что в случае отображения нескольких изотерм
криоабляции внутренние (более холодные) области абляции перекрывают внешние
(менее холодные) области, профиль абляции нужно вычерчивать в определенном
порядке. Профили необходимо вычерчивать изнутри наружу, сначала все более
холодные профили, затем все менее холодные и т.д. Это можно описать в виде:
для всех абляций:
вычертить изотерму -40 градусов
вычертить изотерму -20 градусов
вычертить изотерму 0 градусов
Планирование
игл
Станет понятно, что планирование и направление игл и планирование областей
абляции тесно связаны.
Существуют различные способы задания целевой точки иглы и точки входа/
направления. Один способ представлен, например, в WO 2008/139354 A2.
Ориентация объема абляции относительно целевого положения иглы обычно задается
Стр.: 12
RU 2 581 714 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
https://t.me/medicina_free
производителями устройств. В случае криоабляции (см. Фиг. 1) это отношение задается
так называемым Слоем льда (Ice Front, впереди наконечника иглы).
Объем абляции можно вычертить относительно целевого положения иглы с помощью
процедуры, которая показана ниже.
void DrawAblationIsoTerm(Vector3D& needleTarget, Matrix16D& neeldleRotation, IsoTherm
therm)
{
double therm_length= therm.m_length/2, therm_width= therm.m_width/2, therm_front=
therm.m_front;
Vector3D dir= needleRotation* Vector3D(0,0,1);
Vector3D ablatonTarget= needleTarget+ (dir* (therm_length- therm_front));
glPushMatrix();
glLoadIdentity();
glTranslated(ablatonTarget.x ablatonTarget.y ablatonTarget.z);
glMultMatrixd(needleRotation );
glScaled(therm_width/ therm_length, therm_width/therm_length, 1.0);
if (!m_ablation_ellipse) m_ablation_ellipse = gluNewQuadric();
gluQuadricDrawStyle (m_ablation_ellipse, GLU_FLAT);
//Сначала вычертить отсеченную внутреннюю часть
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
glColor4fv(m_ablationColor);
glStencilFunc(GL_NOTEQUAL,
STENCILMASK_ELIPSE_INSIDE, STENCILMASK_ELIPSE_INSIDE);
glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_REPLACE);
glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
glEnable( GL_CULL_FACE );
glCullFace( GL_FRONT);
gluSphere(m_ablation_ellipse, therm_length, 100, 100);
//Вычертить отсеченную наружную часть
glCullFace( GL_BACK);
glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_ZERO);
glStencilFunc( GL_EQUAL, STENCILMASK_ELIPSE_INSIDE, SLICEMASK_ALL);
gluSphere(m_ablation_ellipse, therm_length, 100, 100);
//Вычертить по внутренней части трафарета
glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_INCR);
glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
glStencilFunc( GL_EQUAL, STENCILMASK_ELIPSE_INSIDE, SLICEMASK_ALL);
glCullFace( GL_FRONT);
gluSphere(m_ablation_ellipse, therm_length, 100, 100);
glPopMatrix();
glDisable( GL_CULL_FACE );
}
Изображение на Фиг. 5а показывает три абляции, спланированные параллельно
рядом друг с другом, в виде из точки входа, то есть плоскости, которая ортогональна
направлениям игл. Фиг. 5b, 5c, 5d, 5e показывают несколько ортогональных видов на
одни и те же абляции. Отметим, что на этих отображениях показана текущая игла 1.
Для реального вмешательства система получения рентгеновских изображений с
рамой C-типа сначала может быть подготовлена так, чтобы получить изображения в
Стр.: 13
RU 2 581 714 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
https://t.me/medicina_free
виде из точки входа. При таком виде игла проецируется в виде одиночной точки в
правильном направлении и без параллакса при условии, что рентгеновский источник
с рамой C-типа ориентирован правильно в продолжении плановой траектории иглы.
Иглу тогда можно ввести на некоторый уровень, чтобы получать указания по ее
ориентации. Затем систему с рамой C-типа можно повернуть примерно на 90º так, чтобы
получить изображения в плоскости, включающей продольное направление иглы. В
такой ориентации дальнейшее введение иглы может контролироваться, и можно
наблюдать, достигла ли игла в конечном счете своего планового положения.
Планирование
абляции с несколькими иглами
Для введения нескольких игл полезно расположить иглы параллельно первой или
выбранной игле. Таким образом, профили абляции/абляционные иглы можно
расположить параллельно относительно друг друга. Здесь на основе положения и
ориентации профиля абляции можно вычислить цель иглы (слой льда) и точку входа
(поперечное сечение с кожей).
Для введения температурных датчиков дополнительные иглы без профилей абляции
можно запланировать и расположить относительно изотерм.
В другой конфигурации абляцию можно планировать перед вмешательством на
основе прединтервенционных комплексных данных изображения (MR/CT/XperCT) и
преобразовать в интервенционную ситуацию посредством трехмерной регистрации с
помощью (скоростного) интервенционного сбора данных.
Подводя итог, предлагается способ планирования и, при желании, направления
абляционного лечения, применимый, например, для абляции опухолевой ткани с
помощью криоабляционной иглы, которая охлаждает соседнюю опухолевую ткань,
чтобы посредством этого сформировать объем абляции. Чтобы иметь возможность
планировать абляционное лечение, набор данных трехмерного изображения
интересующей области можно получить, например, с помощью получения рентгеновских
изображений с использованием, например, системы с рамой C-типа. Затем данные
трехмерной модели объема абляции вводятся в набор данных трехмерного изображения
путем, например, маркирования пикселей изображения с использованием буфера
трафарета и, по возможности, путем отбраковки определенных внутренних областей
и/или наружных областей объема абляции. В конечном счете вычерчивается двумерное
изображение, которое нужно визуализировать врачу, содержащее проекцию
интересующей области и объем абляции, где плоскость MPR (многоплоскостное
переформатирование), в которой вычерчивается двумерное изображение, используется
в качестве плоскости отсечения. С помощью такого графического подхода объем
абляции, имеющий любую произвольную форму, например форму эллипсоида, можно
визуализировать в пространстве трехмерного изображения путем вычерчивания
двумерных изображений в любой нужной плоскости MPR, так что можно представить
также наклонные ориентации объема абляции. В последующей процедуре направления
абляционная игла может направляться к положению и ориентации, которые
запланированы ранее.
Следует отметить, что термин "содержащий" не исключает другие элементы или
этапы, а употребление элементов в единственном числе не исключает их множества.
Также элементы, описываемые совместно с разными вариантами осуществления, могут
объединяться. Также следует отметить, что знаки ссылок в формуле изобретения не
следует истолковывать как ограничивающие объем формулы изобретения.
Формула изобретения
Стр.: 14
RU 2 581 714 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
https://t.me/medicina_free
1. Способ планирования абляционного лечения, содержащий этапы, на которых:
(a) получают набор данных трехмерного изображения интересующей области;
(b) вводят данные трехмерной модели объема абляции в полученный набор данных
трехмерного изображения;
(c) вычерчивают двумерное изображение, содержащее поперечный срез MPR
интересующей области и объем абляции в плоскости MPR, используя при этом плоскость
MPR в качестве секущей плоскости;
при этом упомянутый этап (с) содержит этапы, на которых:
вначале отбрасывают наружную часть объема абляции так, что только внутренняя
часть объема абляции маркируется на всей плоскости MPR в буфере трафарета, и
потом отбрасывают внутреннюю часть объема абляции так, что наружная часть
объема абляции визуализируется на всей плоскости MPR в буфере трафарета,
при этом пиксели, являющиеся частью внутренней части объема абляции и
маркированные вначале, сбрасываются перед смешиванием в буфере цвета.
2. Способ планирования абляционного лечения по п. 1,
в котором при вычерчивании двумерного проекционного изображения и объема
абляции наружную и внутреннюю части объема абляции маркируют на всей плоскости
MPR в буфере трафарета и
в котором маркированные части затем смешиваются в буфере цвета для
последующего вычерчивания двумерного изображения.
3. Способ планирования абляционного лечения по п. 2, в котором данные трехмерной
модели объема абляции вводятся в набор данных трехмерного изображения и в котором
множество маркированных частей, соответствующих объему абляции, смешиваются в
буфере цвета так, что не перекрываются профили, отображающие объем абляции.
4. Способ планирования абляционного лечения по одному из пп. 1-2, в котором
данные трехмерной модели отображают сфероидный объем абляции, имеющий основную
ось симметрии, соответствующую центральной оси абляционной иглы.
5. Устройство планирования абляционного лечения, содержащее:
средство для получения набора данных трехмерного изображения интересующей
области;
средство для ввода данных трехмерной модели объема абляции в полученный набор
данных трехмерного изображения и
средство для вычерчивания двумерного изображения, содержащего поперечный
срез MPR интересующей области и объем абляции в плоскости MPR, используя при
этом плоскость MPR в качестве секущей плоскости;
при этом упомянутое средство для вычерчивания двумерного изображения
выполнено с возможностью вычерчивания упомянутого двумерного изображения
посредством:
вначале отбрасывания наружной части объема абляции так, что только внутренняя
часть объема абляции маркируется на всей плоскости MPR в буфере трафарета, и
потом отбрасывания внутренней части объема абляции так, что наружная часть
объема абляции визуализируется на всей плоскости MPR в буфере трафарета,
при этом пиксели, являющиеся частью внутренней части объема абляции и
маркированные вначале, сбрасываются перед смешиванием в буфере цвета.
6. Машиночитаемый носитель, на котором хранится компьютерная программа,
которая при исполнении компьютером побуждает компьютер осуществлять способ по
одному из пп. 1-4.
Стр.: 15
RU 2 581 714 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
https://t.me/medicina_free
Стр.: 16
RU 2 581 714 C2
https://t.me/medicina_free
Стр.: 17
RU 2 581 714 C2
https://t.me/medicina_free
Стр.: 18
RU 2 581 714 C2
https://t.me/medicina_free
Стр.: 19
RU 2 581 714 C2
https://t.me/medicina_free
Стр.: 20
RU 2 581 714 C2
https://t.me/medicina_free
Соседние файлы в папке Библиотека им академика М.И. Перельмана