СПОСОБ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ДИНАМИЧЕСКОЙ АНАТОМИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ

1. Способ визуализации динамической анатомической структуры (1), содержащий этапы, на которых:
1
2
3
z
a) предусматривают ряд последовательных трехмерных медицинских изображений (M, M, M…M), охватывающих период (Т) времени, причем каждое трехмерное медицинское изображение из указанного ряда демонстрирует динамическую анатомическую структуру (1) в момент времени в пределах указанного периода времени,
b) создают динамическую модель (14) по меньшей мере части анатомической структуры, при этом динамическую модель получают из указанного ряда последовательных трехмерных медицинских изображений, и привязывают к указанному ряду изображений,
1
2
3
z
с) определяют исследуемую объемную область (40), содержащую исследуемый анатомический объект (3) в пределах каждого из трехмерных изображений, причем на протяжении указанного периода времени исследуемая объемная область (40) следует за положением и/или формой исследуемого анатомического объекта (3), при этом исследуемая объемная область (40) меньше, чем все поле обзора трехмерных медицинских изображений (M, M, M…M), и
d) предусматривают среду (50, 70) трехмерной визуализации для отображения динамической анатомической структуры на протяжении указанного периода времени, при этом визуализация (45), соответствующая определенному моменту времени в пределах указанного периода времени, содержит:
i) объемный рендеринг только исследуемой области (40) трехмерного изображения в соответствии с указанным определенным моментом времени, и
ii) визуализацию динамической модели (14) в указанный определенный момент времени и в той же системе координат, что и объемный рендеринг исследуемой области.
2. Способ по п. 1, в котором среда (50) трехмерной визуализации представляет собой среду виртуальной реальности.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором динамическая анатомическая структура (1) представляет собой сердце человека или животного, а исследуемый анатомический объект (3) представляет собой часть сердца.
4. Способ по п. 3, в котором динамическая модель (14) представляет собой динамическую модель поверхности одной из нескольких камер (2, 4, 7, 9) сердца, а анатомический объект представляет собой сердечный клапан (3, 5, 8, 10).
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором динамическая модель (14) представляет собой динамическую модель (14) поверхности, при этом динамическую модель (14) получают из ряда последовательных трехмерных медицинских изображений путем сегментации всех трехмерных изображений или путем сегментации одного трехмерного изображения и отслеживания элементов или спекл-трекинга в последующих изображениях.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором положение и/или ориентацию исследуемой объемной области (40) определяют на протяжении периода времени путем выявления соответствующего положения (30) и/или ориентации исследуемого объекта (3) в динамической модели (14).
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором исследуемую объемную область (40) определяют путем выявления набора опознавательных точек (31) анатомического объекта в динамической модели (14) или в трехмерных изображениях, причем опознавательные точки (31) следуют за положением и/или формой исследуемого анатомического объекта (3) на протяжении указанного периода времени, и путем определения аппроксимирующей поверхности (30), охватывающей указанный набор опознавательных точек для каждого трехмерного изображения, и путем определения исследуемой объемной области (40), как объема, распространяющегося вверх и/или вниз и/или в боковом направлении от аппроксимирующей поверхности.
8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором этап, на котором предусматривают среду трехмерной визуализации, содержит:
отображение компьютерного графического объекта (66, 66a, 66b), соответствующего медицинскому устройству, в частности импланту, в той же системе координат, что и результат (54) объемного рендеринга, при этом компьютерный графический объект привязывают к положению в динамической модели (14), когда динамическая модель и подвергаемая объемному рендерингу исследуемая объемная область (40,54) отображаются в режиме анимации, и
предоставление пользователю инструмента (60, 60a, 60b) ввода, который дает возможность пользователю перемещать и наклонять компьютерный графический объект (66, 66a, 66b), соответствующий медицинскому устройству относительно результата (54) объемного рендеринга, и визуализация динамической модели.
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором этап, на котором предусматривают среду (50,70) трехмерной визуализации, содержит предоставление пользователю инструмента (60, 60a, 60b, 71, 74, 76) ввода, который дает возможность пользователю выбирать точки в пределах анатомической структуры для выполнения измерений анатомической структуры.
10. Способ по п. 2, в котором среда (50) виртуальной реальности содержит по меньшей мере один инструмент ввода, который реализован посредством контроллера (60, 60a, 60b) виртуальной реальности, который дает возможность пользователю захватывать и перемещать объект в среде виртуальной реальности, используя жесты рук.
11. Способ по п. 2 или 10, в котором среда (50) виртуальной реальности содержит по меньшей мере один инструмент ввода, который реализован посредством контроллера (60, 60a, 60b) виртуальной реальности, который дает возможность пользователю корректировать параметры, используемые при визуализации, при помощи жестов, в частности корректировать установочные параметры, такие как порог, используемый при выполнении объемного рендеринга исследуемой объемной области (40).
12. Компьютерная программа, содержащая инструкции программного кода, которая, при исполнении процессором, дает процессору возможность выполнять способ, охарактеризованный в любом из пп.1-11.
1
2
3
z
13. Пользовательский интерфейс (50, 70), сконфигурированный для визуализации динамической анатомической структуры (1), захват которой осуществляется на основе ряда последовательных трехмерных медицинских изображений (M, M, M…M), охватывающих период (Т) времени, причем каждое трехмерное медицинское изображение из указанного ряда демонстрирует динамическую анатомическую структуру (1) в момент времени в пределах указанного периода времени, при этом пользовательский интерфейс содержит:
a) среду (50, 70) трехмерной визуализации, сконфигурированную для создания трехмерной визуализации (45) динамической анатомической структуры на протяжении периода времени, и
b) процессор (73), выполненный с возможностью создания визуализации (45), соответствующей определенному моменту времени в пределах указанного периода времени и содержащей:
i) отображение объемного рендеринга только исследуемой области (40) в пределах трехмерного изображения в соответствии с указанным определенным моментом времени, причем исследуемая область (40) содержит исследуемый анатомический объект (3),
ii) отображение динамической модели (14) по меньшей мере части динамической анатомической структуры в указанный определенный момент времени и в той же системе координат, что и объемный рендеринг исследуемой объемной области (40),
1
2
3
z
при этом исследуемая объемная область следует за положением и/или формой исследуемого анатомического объекта (3) на протяжении указанного периода времени, причем исследуемая объемная область (40) меньше, чем все поле обзора трехмерных медицинских изображений (M, M, M…M).
14. Пользовательский интерфейс по п. 13, в котором среда (50) трехмерной визуализации представляет собой среду виртуальной реальности, а отображение результата (54) объемного рендеринга и динамической модели (14) является отображением виртуальной реальности, в частности на шлеме (82) виртуальной реальности.
15. Пользовательский интерфейс по п. 13 или 14, в котором среда виртуальной реальности содержит по меньшей мере один инструмент (86) ввода, представляющий собой контроллер виртуальной реальности, который дает возможность пользователю выполнять одно или более следующих действий:
захватывать и перемещать объект, отображаемый в среде виртуальной реальности,
производить измерения на анатомической структуре,
корректировать параметры, используемые при визуализации, при помощи жестов, и
наносить метки на анатомическую структуру (1), причем указанные метки закреплены в положении на динамической модели (14), когда динамическая модель и подвергаемая объемному рендерингу исследуемая объемная область (40) отображаются в режиме анимации.