BR112017005715B1 - Sistema e método para visualização de uma imagem volumétrica de uma estrutura anatômica, e equipamento de imageamento - Google Patents

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Daniel Bystrov
Rafael Wiemker
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Abstract

SISTEMA E MÉTODO PARA VISUALIZAÇÃO DE UMA IMAGEM VOLUMÉTRICA DE UMA ESTRUTURA ANATÔMICA, ESTAÇÃO DE TRABALHO OU EQUIPAMENTO DE IMAGEAMENTO, E PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR. A presente invenção apresenta um sistema e um método para visualização de uma imagem volumétrica de uma estrutura anatômica. Com o uso de uma primeira vista da imagem volumétrica mostrando uma seção transversal não ortogonal de uma superfície da estrutura anatômica, é determinada uma orientação local da superfície dentro da imagem volumétrica, especificamente mediante a análise dos dados de imagem da imagem volumétrica. Tendo-se determinado a orientação local da superfície, uma segunda vista da imagem volumétrica é gerada, sendo que a segunda vista é definida geometricamente por um plano de visualização que cruza ortogonalmente a superfície da estrutura anatômica na imagem volumétrica. Consequentemente, a superfície é mostrada de maneira mais nítida na segunda vista do que seria tipicamente o caso na primeira vista. Vantajosamente, o usuário pode definir ou corrigir manualmente uma delineação do contorno da estrutura anatômica de um modo mais preciso. Além do mais, existem vários outros usos vantajosos desse tipo de segunda vista, como facilitar a interpretação da imagem pelo clínico, análise automática adicional mais confiável etc.

Description

Campo da invenção
[001] A invenção se refere a um sistema e um método para visualizar uma imagem volumétrica de uma estrutura anatômica. A invenção se refere, adicionalmente, a uma estação de trabalho e a um equipamento de imageamento compreendendo o sistema. A invenção se refere, ainda, a um produto de programa de computador que compreende instruções para fazer com que um sistema processador execute o método.
Antecedentes da invenção
[002] As imagens volumétricas podem ser apresentadas de várias maneiras a um usuário. Por exemplo, se a imagem volumétrica é representada pelos dados de imagem de uma pilha de fatias de imagens bidimensionais, uma das fatias de imagens bidimensionais pode ser selecionada para exibição, ou uma fatia oblíqua pode ser gerada mediante o uso de uma técnica de reformatação multiplanar. Um outro exemplo é que, se a imagem volumétrica é representada por dados de imagem tridimensional [3D], uma técnica de renderização de volume pode ser usada para gerar uma projeção bidimensional [2D] dos dados da imagem 3D.
[003] Em geral, essas apresentações de uma imagem volumétrica são chamadas de vistas da imagem volumétrica, e a dita geração das vistas é chamada de geração de vista. Várias dessas técnicas são conhecidas a partir do campo de processamento de imagens. Aqui, a disposição geométrica de uma vista em relação à imagem volumétrica pode ser definida por um plano de visualização que cruza a imagem volumétrica. Esse plano de visualização pode representar, por exemplo, uma geometria para reformatação multiplanar, uma seleção de fatia de imagem, um plano de projeção etc.
[004] A imagem volumétrica pode mostrar uma estrutura anatômica, como um órgão, uma parte de um órgão etc. Pode ser desejável para um clínico a obtenção de uma vista da superfície da estrutura anatômica na imagem volumétrica, por exemplo para possibilitar que o clínico defina ou corrija manualmente uma delineação do contorno da estrutura anatômica na vista.
Sumário da invenção
[005] Um problema de se obter uma vista da superfície da estrutura anatômica é que essa vista frequentemente mostra a superfície de maneira pouco clara.
[006] Seria vantajoso fornecer um sistema ou método que obtenha uma vista da superfície da estrutura anatômica que mostra a superfície de maneira mais clara.
[007] Para abordar melhor essa questão, um primeiro aspecto da invenção apresenta um sistema para visualizar uma imagem volumétrica de uma estrutura anatômica, sendo que o sistema compreende: - uma interface de imagem destinada a acessar dados de imagem da imagem volumétrica; - um processador de exibição configurado para: i) gerar uma primeira vista da imagem volumétrica, sendo que a primeira vista é definida geometricamente por um primeiro plano de visualização que cruza a imagem volumétrica, e que a primeira vista mostra uma seção transversal de uma superfície da estrutura anatômica; ii) determinar ao menos um local sobre a superfície, com base em uma posição de um ponteiro na tela; iii) determinar uma orientação local da superfície dentro da imagem volumétrica, mediante a análise dos dados de imagem da imagem volumétrica, sendo que a orientação local é determinada para o ao menos um local sobre a superfície mostrada na primeira vista, e iv) com base na determinação da orientação local para o ao menos um local sobre a superfície, gerar uma segunda vista da imagem volumétrica, sendo que a segunda vista é definida geometricamente por um segundo plano de visualização que cruza de modo substancialmente ortogonal a superfície da estrutura anatômica na imagem volumétrica no ao menos um local sobre a dita superfície; e v) uma saída de exibição para gerar e emitir dados de exibição, sendo que os dados de exibição representam uma saída do processador de exibição.
[008] Em um outro aspecto da invenção, são apresentados uma estação de trabalho e um aparelho de imageamento compreendendo o sistema.
[009] Em um outro aspecto da invenção, é apresentado um método para visualizar uma imagem volumétrica de uma estrutura anatômica, sendo que o método compreende: vi) acessar dados de imagem da imagem volumétrica; vii) gerar uma primeira vista da imagem volumétrica, sendo que a primeira vista é definida geometricamente por um primeiro plano de visualização que cruza a imagem volumétrica, e a primeira vista mostra uma seção transversal de uma superfície da estrutura anatômica; viii) determinar ao menos um local sobre a superfície com base em uma posição de um ponteiro na tela e uma orientação local da superfície dentro da imagem volumétrica mediante a análise dos dados de imagem da imagem volumétrica, sendo que a orientação local é determinada para o ao menos um local sobre a superfície mostrado na primeira vista; ix) com base na determinação da orientação local para o ao menos um local sobre a superfície, gerar uma segunda vista da imagem volumétrica, sendo que a segunda vista é definida geometricamente por um segundo plano de visualização que cruza de modo substancialmente ortogonal a superfície da estrutura anatômica na imagem volumétrica no ao menos um local sobre a dita superfície; e - gerar e emitir dados de exibição, sendo que os dados de exibição representam uma saída do processador de exibição.
[0010] Em um outro aspecto da invenção, é apresentado um produto de programa de computador que compreende instruções para fazer com que um sistema processador execute o método acima.
[0011] As medidas supracitadas envolvem acessar dados de imagem de uma imagem volumétrica. Por exemplo, dados de imagem 3D podem ser acessados, por exemplo, formatados como uma matriz tridimensional de voxels, ou os dados de imagem de uma pilha de fatias de imagens bidimensionais, por exemplo, cada qual formatada como uma matriz bidimensional de voxels ou pixels. É gerada uma primeira vista da imagem volumétrica, que mostra uma seção transversal de uma superfície da estrutura anatômica. Essa primeira vista pode ser gerada como parte do sistema que gera sequencialmente diferentes vistas dos dados de imagem para possibilitar que um usuário navegue através da imagem volumétrica. Entretanto, isso não é uma limitação, já que a primeira vista pode também ser gerada dentro de um contexto diferente. A primeira vista é definida geometricamente por um primeiro plano de visualização que define a relação geométrica entre a primeira vista e a imagem volumétrica. Por exemplo, o plano de visualização pode representar um plano de projeção, uma geometria para reformatação multiplanar ou indicar uma seleção de fatia de imagem. Assim sendo, a primeira vista pode ter sido gerada com o uso de uma técnica de geração de vista, como reformatação multiplanar. Entretanto, isso não é uma limitação, já que a primeira vista pode também corresponder a uma subseleção dos dados de imagem 3D, por exemplo uma fatia axial, coronal ou sagital. Nota-se que a funcionalidade descrita neste parágrafo é conhecida, por si só, do campo de exibição de imagem volumétrica.
[0012] Além disso, é determinada uma orientação local da superfície da estrutura anatômica dentro da imagem volumétrica, especificamente mediante análise dos dados de imagem da imagem volumétrica. Aqui, a frase ‘orientação (...) dentro da imagem volumétrica’ se refere a uma orientação tridimensional, por exemplo conforme descrito por um vetor, e o adjetivo ‘local’ se refere à orientação que representa a orientação da superfície ao menos na uma localização. Essa localização é uma localização na imagem volumétrica, que também é mostrada na primeira vista.
[0013] Além disso, uma segunda vista da imagem volumétrica é gerada pelo sistema. Como a primeira vista, a segunda vista é definida geometricamente por um plano de visualização que cruza a imagem volumétrica, especificamente um segundo plano de visualização. Entretanto, adicionalmente, o segundo plano de visualização cruza a imagem volumétrica de tal maneira que a superfície da estrutura anatômica seja cruzada de modo substancialmente ortogonal no ao menos um local sobre a dita superfície. Aqui, o termo ‘de modo substancialmente ortogonal’ se refere a uma intersecção ortogonal, ou uma dentro de um intervalo limitado dos 90 graus que representam uma intersecção ortogonal, por exemplo dentro de +/- 20 graus, +/- 10 graus, e/ou dentro de +/- 5 graus. Para determinar a geometria adequada da segunda vista, faz-se uso da orientação local da superfície, anteriormente determinada, no ao menos um local sobre a superfície. Como a primeira vista, a segunda vista pode ser gerada de várias maneiras, por exemplo mediante reformatação multiplanar se a segunda vista representar uma fatia oblíqua através da imagem volumétrica, mediante obtenção de uma subseleção dos dados da imagem 3D diferente daquela da primeira vista etc.
[0014] Além disso, são gerados dados de exibição representando uma saída do processador de exibição. Por exemplo, os dados de exibição primeiramente mostram a primeira vista e depois a segunda vista, ou podem mostrar ambas as vistas simultaneamente, por exemplo lado a lado ou como uma sobreposição.
[0015] Os inventores reconheceram que, na exibição de imagem volumétrica, pode frequentemente ocorrer que uma vista mostre uma seção transversal que cruza a superfície de uma estrutura anatômica de maneira rasa, por exemplo de uma maneira que não seja substancialmente ortogonal. Essas vistas mostram a superfície da estrutura anatômica de maneira embaçada. Por exemplo, se a superfície representa um contorno da estrutura anatômica, a primeira vista pode mostrar a superfície anatômica tendo um contorno embaçado. Um exemplo específico se dá em uma seção transversal axial através de uma imagem volumétrica da mama, na parte inferior da mama, geralmente mostra a superfície da pele sendo cruzada de maneira rasa, o que leva a um contorno embaçado. Desvantajosamente, pode ser difícil para um usuário delinear a superfície da pele nesse tipo de vista.
[0016] As medidas supracitadas têm o efeito de que, partindo de uma primeira vista que mostra uma seção transversal de uma superfície da estrutura anatômica, é apresentado ao usuário uma segunda vista que mostra uma seção transversal ortogonal da superfície da estrutura anatômica. Uma seção transversal ortogonal resulta em uma representação de uma superfície mais nítida que uma seção transversal rasa. Consequentemente, a superfície é mostrada de maneira mais nítida na segunda vista do que seria tipicamente o caso na primeira vista. Vantajosamente, o usuário pode definir ou corrigir manualmente uma delineação do contorno da estrutura anatômica de um modo mais preciso. Além do mais, existem vários outros usos vantajosos desse tipo de segunda vista, como facilitar a interpretação da imagem pelo clínico, análise automática adicional mais confiável etc.
[0017] Opcionalmente, o sistema compreende adicionalmente um subsistema de interação com o usuário para possibilitar que um usuário posicione um ponteiro na tela sobre a primeira vista, e o processador de exibição é configurado para determinar o ao menos um local sobre a superfície com base em uma posição do ponteiro na tela. Mediante o fornecimento de um subsistema de interação com o usuário, o usuário pode interagir com o sistema. Por exemplo, o subsistema de interação com o usuário pode compreender uma interface de dispositivo de entrada conectada a um dispositivo de entrada, como um mouse, um teclado, uma tela sensível ao toque etc. Consequentemente, o usuário pode fornecer entrada de dados mediante a operação do dispositivo de entrada. Em particular, o usuário pode posicionar um ponteiro na tela, como um cursor, sobre a primeira vista. A saída de exibição pode fazer parte do subsistema de interação com o usuário, possibilitando, assim, que o sistema forneça retroinformação visual quanto à entrada de dados fornecida pelo usuário. Essa funcionalidade pode ser usada para vários propósitos, como navegação através da imagem volumétrica, anotações na imagem ou delineação da imagem. Um exemplo desta última consiste na definição ou correção manual de uma delineação do contorno da estrutura anatômica, por exemplo, traçando-se o contorno da estrutura anatômica com o ponteiro na tela. O processador de exibição pode determinar o ao menos um local sobre a superfície, com base em uma posição do ponteiro na tela, por exemplo, ao usar diretamente a posição, selecionando um contorno mais próximo à posição do ponteiro na tela etc. Consequentemente, a segunda vista mostra a superfície da estrutura anatômica sendo cruzada de modo substancialmente ortogonal na, ou próximo à, posição do ponteiro na tela. Vantajosamente, o usuário pode selecionar o local no qual a superfície da estrutura anatômica é cruzada de modo substancialmente ortogonal, por exemplo pressionando o botão de um mouse ou pairando o ponteiro na tela sobre o local, fazendo assim com que o sistema gere e exiba a segunda vista.
[0018] Opcionalmente, o subsistema de interação com o usuário é configurado para possibilitar que o usuário delineie a superfície da estrutura anatômica na segunda vista. A segunda vista é, dessa forma, gerada e exibida ao menos em parte com o propósito de possibilitar que o usuário delineie a superfície da estrutura anatômica na segunda vista. Essa delineação pode assumir a forma do usuário traçando o contorno da estrutura anatômica com o ponteiro na tela. Como a segunda vista geralmente mostra a superfície de modo mais nítido do que seria tipicamente o caso na primeira vista, a segunda vista é mais adequada para essa delineação. Desse modo, o usuário pode delinear o contorno da estrutura anatômica de um modo mais preciso.
[0019] Opcionalmente, o processador de exibição é configurado para: - determinar um volume de interesse na imagem volumétrica que inclui o ao menos um local sobre a superfície; e - gerar a segunda vista com base no volume de interesse.
[0020] Mediante a determinação do volume de interesse, a segunda vista é gerada a partir de um subconjunto específico dos dados de imagem, que incluem o ao menos um local sobre a superfície. Mediante a geração da segunda vista com base no volume de interesse, evita-se que a totalidade dos dados de imagem da imagem volumétrica precisem ser processados na geração da segunda vista. Por exemplo, o volume de interesse pode representar um volume de projeção a partir do qual a segunda vista é gerada por meio de projeção volumétrica. Um outro exemplo é que o volume de interesse define os dados de imagem aos quais é aplicada a reformatação multiplanar. O segundo plano de visualização pode ser usado na geração da segunda vista a partir do volume de interesse, por exemplo, agindo como um plano de projeção ou como um alvo geométrico para a reformatação multiplanar. Vantajosamente, caso a segunda vista seja gerada como um inserto ou sobreposição menor sobre a primeira vista, por exemplo mostrando apenas uma vizinhança do ao menos um local sobre a superfície, o volume de interesse pode ser selecionado para corresponder à menor segunda vista.
[0021] Opcionalmente, o volume de interesse tem um formato cúbico ou esférico. Os formatos cúbicos ou esféricos são bem adequados como formatos para o volume de interesse. Alternativamente, porém, o volume de interesse pode ter um formato mais genérico. Nota-se que o formato pode ser predefinido, específico para a aplicação, ou pode ser definido pelo usuário. Por exemplo, no caso de uma estrutura anatômica alongada, como um osso, uma caixa alongada pode ser usada como volume de interesse, de modo que uma porção maior da superfície do osso seja mostrada de maneira mais clara.
[0022] Opcionalmente, o processador de exibição é configurado para gerar a segunda vista como uma sobreposição à parte da primeira vista. A segunda vista, portanto, não substitui a primeira vista completamente. Isto pode evitar que o usuário fique confuso por uma súbita alteração na vista, e/ou que a substituição da primeira vista interrompa a navegação do usuário através da imagem volumétrica. Vantajosamente, a sobreposição pode ser uma sobreposição local, por exemplo, mostrando apenas uma vizinhança do ao menos um local sobre a superfície, mantendo assim a primeira vista como circundante.
[0023] Opcionalmente, a parte da primeira vista sendo sobreposta corresponde ao volume de interesse. Como tal, a segunda vista é sobreposta a uma parte da primeira vista que corresponde à mesma, por exemplo, mostrando uma parte similar da estrutura anatômica. Esta é uma visualização particularmente vantajosa, já que é intuitivamente compreensível por um usuário.
[0024] Opcionalmente, o processador de exibição é configurado para mesclar a segunda vista com a primeira vista em um contorno do volume de interesse, de modo a estabelecer uma transição gradual entre a sobreposição da segunda vista e a primeira vista. Consequentemente, transições descontínuas podem ser evitadas no contorno do volume de interesse.
[0025] Opcionalmente, o processador de exibição é configurado para estabelecer a orientação local da superfície dentro da imagem volumétrica como um vetor de orientação apontando em uma direção da alteração mais abrupta na intensidade de imagem a partir do ao menos um local sobre a superfície da estrutura anatômica. A orientação local da superfície no ao menos um local sobre a superfície é, assim, representado por um vetor, por exemplo um vetor tridimensional. A alteração mais abrupta na intensidade de imagem é geralmente indicativa de uma orientação de uma superfície. São conhecidas várias técnicas de processamento de imagens para determinar essa alteração mais brusca. Por exemplo, um filtro de imagem pode ser aplicado aos dados de imagem, como um filtro hessiano.
[0026] Opcionalmente, o processador de exibição é configurado para determinar o segundo plano de visualização mediante a rotação do primeiro plano de visualização, de modo a conter o vetor de orientação com uma transformação de rotação em torno de um menor ângulo de rotação absoluto. O primeiro plano de visualização pode ser girado em redor de vários eixos diferentes, de modo a conter o vetor de orientação, resultando assim em uma vista diferente para cada eixo de transformação da rotação diferente. Mediante a rotação do primeiro plano de visualização com uma transformação de rotação que tem o menor ângulo de rotação absoluto, é minimizada a angulação da segunda vista em relação à primeira vista. Vantajosamente, é mais fácil para o usuário interpretar a segunda vista.
[0027] De acordo com o supracitado, podem ser fornecidos um sistema e um método para visualizar uma imagem volumétrica de uma estrutura anatômica. Com o uso de uma primeira vista da imagem volumétrica mostrando uma seção transversal não ortogonal de uma superfície da estrutura anatômica, pode ser determinada uma orientação local da superfície dentro da imagem volumétrica, especificamente mediante a análise dos dados de imagem da imagem volumétrica. Tendo-se determinado a orientação local da superfície, pode ser gerada uma segunda vista da imagem volumétrica, sendo que a segunda vista é definida geometricamente por um plano de visualização que cruza ortogonalmente a superfície da estrutura anatômica na imagem volumétrica. Consequentemente, a superfície pode ser mostrada de maneira mais nítida na segunda vista do que seria tipicamente o caso na primeira vista. Vantajosamente, o usuário pode definir ou corrigir manualmente uma delineação do contorno da estrutura anatômica de um modo mais preciso. Além do mais, podem existir vários outros usos vantajosos desse tipo de segunda vista, como facilitar a interpretação da imagem pelo clínico, análise automática adicional mais confiável etc.
[0028] Deve ser considerado pelos versados na técnica que duas ou mais das modalidades, implementações e/ou aspectos da invenção mencionados acima podem ser combinados de qualquer forma considerada útil.
[0029] Modificações e variações da estação de trabalho, do aparelho de imageamento, do método e/ou do produto de programa de computador, que correspondam às modificações e variações descritas do sistema, podem ser feitas por um versado na técnica com base na presente descrição.
[0030] O versado na técnica deve considerar que o método pode ser aplicado a dados de imagens multidimensionais, por exemplo imagens tridimensionais (3-D) ou quadridimensionais (4-D). Uma dimensão dos dados de imagem multidimensional pode estar relacionada ao tempo. Por exemplo, uma imagem quadridimensional pode compreender uma série no domínio do tempo de imagens tridimensionais. A imagem pode ser capturada por meio de várias modalidades de captura como, mas não se limitando a, imageamento padrão por raios X, tomografia computadorizada (TC), imageamento por ressonância magnética (IRM), ultrassom (US), tomografia por emissão de pósitrons (PET), tomografia computadorizada por emissão de fóton único (SPECT) e medicina nuclear (MN).
[0031] A invenção é definida nas reivindicações independentes. Modalidades vantajosas, mas opcionais, são definidas nas reivindicações dependentes.
Breve descrição dos desenhos
[0032] Esses e outros aspectos da presente invenção ficarão evidentes e serão elucidados pelas modalidades descritas a seguir. Nos desenhos,
[0033] a Figura 1 mostra um sistema para visualizar uma imagem volumétrica de uma estrutura anatômica mediante a geração de vistas da imagem volumétrica;
[0034] a Figura 2A mostra uma vista de uma imagem volumétrica da mama, sendo que a vista representa uma seção transversal axial através de uma mama na parte inferior da mama;
[0035] a Figura 2B mostra uma vista adicional da imagem volumétrica da mama, sendo que a vista adicional representa uma seção transversal axial através da mama em uma fatia central;
[0036] a Figura 3A mostra um primeiro plano de visualização de uma primeira vista que cruza a imagem volumétrica ao mesmo tempo em que cruza uma superfície de uma estrutura anatômica em um ângulo raso;
[0037] a Figura 3B mostra um segundo plano de visualização de uma segunda vista que cruza a imagem volumétrica, de modo que a superfície da estrutura anatômica seja cruzada ortogonalmente;
[0038] a Fig. 4 mostra a segunda vista sendo exibida como uma sobreposição local sobreposta à primeira vista em uma posição de um ponteiro na tela;
[0039] a Figura 5 mostra um método para visualizar uma imagem volumétrica de uma estrutura anatômica mediante a geração de vistas da imagem volumétrica; e
[0040] a Figura 6 mostra um produto de programa de computador que compreende instruções para fazer com que um sistema de processamento execute o método.
[0041] Deve-se notar que itens que contêm as mesmas referências numéricas em diferentes figuras têm os mesmos recursos estruturais e as mesmas funções, ou têm os mesmos sinais. Onde a função e/ou a estrutura de tal item já foi explicada, não há necessidade de explicação repetida das mesmas na descrição detalhada.
Lista de referências numéricas
[0042] A lista a seguir de referências numéricas é fornecida para facilitar a interpretação dos desenhos e não deve ser interpretada como limitante das reivindicações. 020 armazenamento externo 022 dados de imagem de imagem volumétrica 060 monitor 080 dispositivo para inserção de dados pelo usuário 082 dados fornecidos pelo dispositivo para inserção de dados pelo usuário 100 sistema para visualização de uma imagem volumétrica 120 interface de imagem 140 processador de exibição 142 saída do processador de exibição 160 saída de exibição 162 dados de exibição 180 subsistema de interação com o usuário 182 informações de posicionamento 200 vista cruzando a superfície da pele da mama em ângulo raso 220 vista cruzando a superfície da pele da mama em ângulo agudo 250, 252 contorno representando a superfície da pele da mama 300 primeiro plano de visualização representando a primeira vista 310 ilustração bidimensional do primeiro plano de visualização 312 ilustração bidimensional do segundo plano de visualização 320 segundo plano de visualização representando a segunda vista 350, 352 superfície da estrutura anatômica 360, 362 orientação local da superfície 370 localização sobre a superfície 400 primeira vista 420 segunda vista 440 ponteiro na tela 500 método para visualização de uma imagem volumétrica 510 acesso à imagem volumétrica 520 geração da primeira vista 530 determinação da orientação local da superfície mostrada na primeira vista 540 geração da segunda vista cruzando ortogonalmente a superfície 550 geração da emissão de dados de exibição 600 produto de programa de computador 610 instruções
Descrição detalhada das modalidades
[0043] A Figura 1 mostra um sistema 100 para visualizar uma imagem volumétrica de uma estrutura anatômica. O sistema 100 compreende uma interface de imagem 120 destinada a acessar dados de imagem 022 da imagem volumétrica. A Figura 1 mostra o sistema ao acessar os dados de imagem 022 a partir de um armazenamento externo 020. Alternativamente, os dados de imagem 022 podem ser acessados internamente ao sistema 100, isto é, a partir de um armazenamento interno. O sistema 100 compreende adicionalmente um processador de exibição 140. O processador de exibição 140 é mostrado ao acessar os dados de imagem 022 por meio da interface de imagem 120, a partir do armazenamento externo 020. O sistema 100 compreende, adicionalmente, uma saída de exibição 160 para gerar e emitir dados de exibição 162 representando uma saída do processador de exibição 140. A saída de exibição 160 é mostrada ao fornecer os dados de exibição 162 a uma tela 060.
[0044] O armazenamento externo 020 pode ser um sistema de arquivamento e comunicação de imagens (PACS, de “Picture Archiving and Communication System”). O sistema 100 e o PACS 020 podem ambos fazer parte de um sistema de informações hospitalares (HIS, de “Hospital Information System”). Alternativamente, o armazenamento externo pode assumir outra forma.
[0045] Uma operação do sistema 100 pode ser brevemente explicada da seguinte forma. A interface de imagem 120 acessa os dados de imagem 022 da imagem volumétrica. Com base nos dados de imagem 022 acessados, o processador de exibição 140 gera uma primeira vista da imagem volumétrica, sendo que com a primeira vista é definida geometricamente por um primeiro plano de visualização cruzando a imagem volumétrica, e que a primeira vista mostra uma seção transversal de uma superfície da estrutura anatômica. O processador de exibição 140 determina uma orientação local da superfície dentro da imagem volumétrica, mediante a análise dos dados de imagem da imagem volumétrica, sendo que a orientação local é determinada para ao menos um local sobre a superfície mostrada na primeira vista. Com base na orientação local da superfície, o processador de exibição 140 gera uma segunda vista da imagem volumétrica, sendo que a segunda vista é definida geometricamente por um segundo plano de visualização que cruza de modo substancialmente ortogonal a superfície da estrutura anatômica na imagem volumétrica no ao menos um local sobre a dita superfície. A saída de exibição 160 gera e produz dados de exibição 162 que representam uma saída 142 do processador de exibição.
[0046] Nota-se que, em vez de uma saída de exibição 160, a saída pode ser um tipo diferente de saída, já que pode enviar os dados representando a saída 142 do processador de exibição a outro lugar, por exemplo a um subsistema de análise para análise automática adicional.
[0047] A Figura 1 mostra adicionalmente um aspecto opcional do sistema 100, já que o sistema 100 é mostrado compreender um subsistema de interação com o usuário 180. O subsistema de interação com o usuário 180 é mostrado estar conectado a um dispositivo para inserção de dados pelo usuário 080, como um mouse, um teclado, uma tela sensível ao toque etc., possibilitando assim que um usuário interaja com o sistema 100 mediante a operação do dispositivo para inserção de dados pelo usuário 080. Por exemplo, o subsistema de interação com o usuário 180 pode possibilitar que o usuário posicione um ponteiro na tela com base nos dados 082 recebidos do dispositivo para inserção de dados pelo usuário 080. Desse modo, informações de posicionamento 182 podem ser fornecidas ao processador de exibição 140. Embora não mostrado na Figura 1, o subsistema de interação com o usuário 180 pode compreender a saída de exibição 160 e uma interface de entrada de dados pelo usuário separada, conectada ao dispositivo para inserção de dados pelo usuário 080.
[0048] Nota-se que a operação do sistema 100, que inclui vários aspectos opcionais do mesmo, será explicada com mais detalhes com referência às Figuras de 2A a 4.
[0049] O sistema 100 pode ser incorporado como, ou em, um único dispositivo ou aparelho, como uma estação de trabalho ou aparelho de imageamento. O dispositivo ou aparelho pode compreender um ou mais microprocessadores que executam o software adequado. O software pode ter sido obtido por download e/ou pode estar armazenado em uma memória correspondente, por exemplo uma memória volátil, como RAM, ou uma memória não volátil, como Flash. Alternativamente, as unidades funcionais do sistema podem ser implementadas no dispositivo ou no aparelho na forma de uma lógica programável, por exemplo como uma Matriz de Porta Programável em Campo (FPGA - Field-Programmable Gate Array). Em geral, cada unidade funcional do sistema pode ser implementada na forma de um circuito. Nota-se que o sistema 100 também pode ser implementado de forma distribuída, por exemplo envolvendo diferentes dispositivos ou aparelhos. Por exemplo, a distribuição pode ser de acordo com um modelo de cliente-servidor.
[0050] A Figura 2A mostra uma vista 200 de uma imagem volumétrica da mama. A vista 200 corresponde a uma seção transversal axial através de uma mama, na parte inferior da mama. Assim sendo, a vista 200 pode ser constituída por uma fatia axial proveniente de uma pilha de fatias de imagens bidimensionais. A Figura 2A serve para ilustrar um problema com vistas mostrando seções transversais de superfícies de estrutura anatômica, já que esse tipo de superfície 250 pode ser cruzado de maneira rasa, isto é, a um ângulo raso, que geralmente leva a vista 200 a mostrar a superfície 250 da estrutura anatômica de maneira pouco clara. Aqui, o termo ‘raso’ refere-se ao ângulo entre o plano de visualização que define geometricamente a vista 200 e a superfície 250 da estrutura anatômica, sendo substancialmente menor que 90 graus, por exemplo 60 graus ou menos. Como resultado, a superfície da pele 250 da mama é representada na vista 200 da Figura 2A por um contorno embaçado. Esse contorno embaçado pode ser difícil de delinear manualmente, de interpretar com exatidão etc.
[0051] A Figura 2B mostra uma outra vista 210 da imagem volumétrica da mama. A outra vista 210 representa uma seção transversal axial através da mama, em uma fatia central. Em comparação à seção transversal axial mostrada na Figura 2A, a seção transversal axial da Figura 2B cruza a mama a um ângulo mais agudo, substancialmente ortogonal. Como consequência, a superfície 252 da mama é representada na vista 210 da Figura 2B por um contorno mais nítido que na Figura 2A.
[0052] Os inventores reconheceram que, partindo de uma primeira vista que mostra uma seção transversal relativamente rasa de uma superfície de uma estrutura anatômica, pode ser gerada automática e propositadamente uma segunda vista que cruza a superfície da estrutura anatômica de maneira mais inclinada, por exemplo de maneira ortogonal ou substancialmente ortogonal.
[0053] A Figura 3A mostra esquematicamente um primeiro plano de visualização 300 dessa primeira vista. Para facilidade de interpretação, a Figura 3A fornece uma ilustração bidimensional 310 em vez de uma ilustração tridimensional. Desse modo, o primeiro plano de visualização 300 é representado por uma linha que cruza uma superfície 350 de uma estrutura anatômica. O primeiro plano de visualização 300 pode ser um plano de imagem que representa uma imagem atualmente exibida. O primeiro plano de visualização 300 é mostrado cruzando a superfície 350 da estrutura anatômica em um local 370 sobre a superfície. Consequentemente, o local 370 é incluído na primeira vista como parte do contorno que representa a superfície 350 da estrutura anatômica. O primeiro plano de visualização 300 cruza a superfície 350 da estrutura anatômica de maneira não ortogonal, conforme indicado por um vetor de orientação 360 que representa a orientação da superfície 350 no local 370 que não está sendo contido dentro do primeiro plano de visualização 300.
[0054] A Figura 3B fornece uma ilustração bidimensional 312 de um segundo plano de visualização 320. O segundo plano de visualização cruza ortogonalmente a superfície 352 da estrutura anatômica. O segundo plano de visualização 320 pode ser obtido por uma rotação do primeiro plano de visualização dentro da imagem volumétrica. Entretanto, para facilidade de comparação com a Figura 3A, a Figura 3B não mostra o segundo plano de visualização sendo girado, mas sim a imagem circundante e, como consequência, a estrutura anatômica ali mostrada. Como consequência, o segundo plano de visualização 320 agora cruza ortogonalmente a superfície 352 da estrutura anatômica, conforme indicado pelo vetor de orientação 362 que está contido dentro do segundo plano de visualização 320. O supracitado pode representar um resultado do processador de exibição conforme reivindicado, já que o processador de exibição pode determinar o segundo plano de visualização 320 e, subsequentemente, gerar a segunda vista.
[0055] Nota-se que, de modo geral, o processador de exibição pode estabelecer a orientação local da superfície dentro da imagem volumétrica como um vetor de orientação apontando em uma direção da alteração mais abrupta na intensidade de imagem a partir do ao menos um local sobre a superfície da estrutura anatômica. O processador de exibição pode determinar a direção da alteração mais abrupta na intensidade de imagem mediante a aplicação de um filtro de imagem aos dados de imagem. Por exemplo, o processador de exibição pode aplicar um filtro hessiano aos dados de imagem. Os filtros hessianos são bem conhecidos nos campos de processamento de imagens e análise de imagens. Alternativamente, qualquer outra técnica de detecção adequada pode ser usada para determinar a direção da alteração mais abrupta na intensidade de imagem dentro dos dados de imagem. Tendo sido determinado o vetor de orientação, o processador de exibição pode determinar o segundo plano de visualização mediante a rotação do primeiro plano de visualização, de modo a conter o vetor de orientação. Para minimizar e/ou evitar a assim chamada rotação dentro do plano do conteúdo da segunda vista em relação à primeira vista, o processador de exibição pode usar uma transformação de rotação em torno de um menor ângulo de rotação absoluto. Especificamente, de todas as possíveis transformações de rotação que transformam o primeiro plano de visualização no segundo plano de visualização, por exemplo ao longo de vários eixos diferentes, uma certa transformação de rotação pode ser selecionada, especificamente uma transformação de rotação em torno do menor ângulo de rotação absoluto.
[0056] A Figura 4 mostra a segunda vista 420 sendo exibida como uma sobreposição local sobreposta à primeira vista 400 em uma posição de um ponteiro na tela 440. Essa figura refere-se ao exposto a seguir. Um usuário pode ser habilitado para posicionar um ponteiro na tela 440, por exemplo mediante a operação de um dispositivo para inserção de dados pelo usuário conectado ao subsistema de interação com o usuário do sistema 100 da Figura 1. Por exemplo, o ponteiro na tela 440 pode ser fornecido para uso em uma interface gráfica do usuário estabelecida pelo subsistema de interação com o usuário. O processador de exibição pode ser configurado para determinar o ao menos um local sobre a superfície com base em uma posição do ponteiro na tela 440. Por exemplo, o local pode ser representado por uma posição atual do ponteiro na tela 440, ou por um local sobre a superfície da estrutura anatômica que está mais próxima da posição atual. O processador de exibição pode gerar a segunda vista 420 como uma sobreposição local sobre parte da primeira vista 400, substituindo assim a primeira vista em uma vizinhança da posição do ponteiro na tela 440. Por exemplo, a sobreposição pode fornecer uma vista contínua em tempo real mostrando a superfície da estrutura anatômica sendo ortogonalmente cruzada à medida que o usuário move o ponteiro na tela 440 sobre a primeira vista 400. A segunda vista 420 pode ser gerada com base em um volume de interesse. O volume de interesse pode representar a vizinhança, já que pode incluir a posição atual do ponteiro na tela e seu entorno na imagem volumétrica. O volume de interesse pode ter um formato cúbico ou esférico, mas outros formatos são igualmente concebíveis. Por exemplo, o formato pode ser adaptado ao formato da estrutura anatômica. O volume de interesse pode constituir a entrada para uma técnica de reformatação multiplanar. Desse modo, a reformatação multiplanar pode ser aplicada ao volume de interesse, em vez de à totalidade da imagem volumétrica.
[0057] Embora não mostrado na Figura 4, o processador de exibição pode mesclar a segunda vista com a primeira vista em um contorno do volume de interesse, de modo a estabelecer uma transição gradual entre a sobreposição da segunda vista e a primeira vista. Nota-se que a segunda vista pode também ser exibida de várias outras maneiras. Por exemplo, a segunda vista pode ser fornecida em uma janela separada que é contígua a uma janela mostrando a primeira vista, por exemplo em uma configuração lado a lado. A segunda vista pode, também, substituir totalmente a primeira vista. A segunda vista pode também ser fornecida somente mediante seleção de um modo de delineação em uma interface gráfica de usuário. Tendo selecionado o modo de delineação, o subsistema de interação com o usuário pode possibilitar que o usuário delineie a superfície da estrutura anatômica na segunda vista.
[0058] A Figura 5 mostra um método 500 para visualizar uma imagem volumétrica de uma estrutura anatômica mediante a geração de vistas da imagem volumétrica. O método 500 pode corresponder a uma operação do sistema 100 da Figura 1. Entretanto, isso não é uma limitação, já que o método 500 pode também ser executado separadamente do sistema 100.
[0059] O método 500 compreende, em uma operação intitulada “ACESSAR A IMAGEM VOLUMÉTRICA”, acessar 510 os dados de imagem da imagem volumétrica. O método 500 compreende adicionalmente, em uma operação intitulada “GERAR A PRIMEIRA VISTA”, gerar 520 uma primeira vista da imagem volumétrica, sendo que a primeira vista é definida geometricamente por um primeiro plano de visualização que cruza a imagem volumétrica, e sendo que a primeira vista mostra uma seção transversal de uma superfície da estrutura anatômica. O método 500 compreende adicionalmente, em uma operação intitulada “DETERMINAR A ORIENTAÇÃO LOCAL DA SUPERFÍCIE MOSTRADA NA PRIMEIRA VISTA”, determinar 530 uma orientação local da superfície dentro da imagem volumétrica mediante a análise dos dados de imagem da imagem volumétrica, sendo que a orientação local é determinada para o ao menos um local sobre a superfície mostrado na primeira vista. O método 500 compreende adicionalmente, em uma operação intitulada “GERAR A SEGUNDA VISTA CRUZANDO ORTOGONALMENTE A SUPERFÍCIE”, com base na determinação da orientação local da superfície, gerar 540 uma segunda vista da imagem volumétrica, sendo que a segunda vista é definida geometricamente por um segundo plano de visualização que cruza ortogonalmente a superfície da estrutura anatômica na imagem volumétrica no ao menos um local sobre a dita superfície. O método 500 compreende adicionalmente, em uma operação intitulada “GERAR E EMITIR DADOS DE EXIBIÇÃO”, gerar e emitir 550 dados de exibição representando uma saída do processador de exibição.
[0060] Deve-se considerar que a operação acima pode ser executada em qualquer ordem adequada, por exemplo consecutivamente, simultaneamente ou uma combinação dos mesmos, estando sujeita, onde aplicável, a uma ordem específica que seja necessária, por exemplo, devido a relações de entrada/saída. Por exemplo, a segunda vista pode ser gerada condicionalmente ao passar de uma interface gráfica de usuário a um modo específico, como um modo de delineação. A segunda vista pode também ser gerada repetidamente para diferentes locais sobre a superfície mostrada na primeira vista, por exemplo, conforme indicado por uma posição de um ponteiro na tela. Aqui, a primeira vista pode representar uma vista de navegação, por exemplo para possibilitar que o usuário navegue através da imagem volumétrica.
[0061] O método 500 pode ser implementado em um computador como um método implementado por computador, como hardware dedicado ou como uma combinação de ambos. Conforme também ilustrado na Figura 6, as instruções para o computador, por exemplo, um código executável, podem ser armazenadas em uma mídia legível por computador 600, por exemplo sob a forma de uma série 610 de marcações físicas legíveis por máquina e/ou como uma série de elementos que têm diferentes propriedades ou valores elétricos, por exemplo magnéticos ou ópticos, diferentes. O código executável pode ser armazenado de forma transitória ou não transitória. Exemplos de mídias legíveis por computador incluem dispositivos de memória, dispositivos de armazenamento óptico 600, circuitos integrados, servidores, software online etc. A Figura 6 mostra um disco óptico.
[0062] Deve-se considerar que a invenção conforme reivindicada pode ser vantajosamente usada nos casos de uso a seguir. Em muitas aplicações clínicas envolvendo dados volumétricos de imagens médicas, como imagens de RM, TC ou ultrassom em 3D, um usuário pode precisar definir ou corrigir manualmente um contorno predefinido de um subvolume tridimensional, por exemplo um tumor ou um órgão. Os radiologistas geralmente inspecionam imagens volumétricas mediante a observação de seções transversais bidimensionais através dos dados, seja ao longo das orientações da grade de voxels subjacente (por exemplo axial, coronal e sagital) ou em fatias oblíquas. O contorno de objetos tridimensionais pode ser realizado, desenhando-se contornos fechados em fatias bidimensionais adjacentes e, subsequentemente, combinando-se a pilha de contornos fechados em uma malha de superfície tridimensional. A invenção conforme reivindicada pode ser vantajosamente usada para detectar a orientação local de uma superfície em uma imagem volumétrica na localização atual do ponteiro do mouse. Em uma etapa de reformatação, um volume de interesse local em torno do ponteiro do mouse pode ser reorientado de modo que a superfície detectada corte ortogonalmente através da fatia de imagem. Desse modo, o contorno a ser traçado pode ser evidentemente tornado mais nítido. Para esse propósito, em qualquer dada posição do ponteiro do mouse sobre a imagem, um filtro, por exemplo um filtro hessiano, ou um gradiente tridimensional pode ser aplicado para analisar a orientação local da estrutura imageada. A orientação local pode ser representada por um vetor O apontando na direção da alteração mais abrupta na intensidade de imagem. Pode ser definido um plano P que é 1) ortogonal ao plano de imagem (por exemplo, o plano de visualização que define a vista atualmente exibida), e 2) contém o vetor de orientação. Aqui, o plano P pode ser usado para selecionar a rotação com o menor ângulo de rotação possível que coloque o vetor de orientação no plano de visualização. O eixo de rotação pode ser normal ao plano P. Todas as outras rotações em redor de outros eixos podem estar associadas a ângulos maiores. Um conjunto de voxels em torno da posição do ponteiro do mouse pode ser definido como o volume de interesse (VOI, de “Volume of Interest”) para a aplicação dada. O VOI pode ter formato cúbico ou esférico, ou assumir um formato mais genérico. O tamanho pode ser predefinido, específico para a aplicação, ou definido pelo usuário. Uma rotação pode ser aplicada ao VOI, realocando os voxels em novos locais. A rotação pode ser definida de modo que o eixo da rotação esteja contido no plano de visualização e seja ortogonal ao plano P. O ângulo da rotação pode ser definido como o menor ângulo (valor absoluto) que mapeie o vetor de orientação O dentro do plano de imagem. Desse modo, a aparência da imagem pode ser aprimorada com a mínima angulação possível do volume de imagem. Desse modo, a estrutura de imagem local no VOI pode ser apresentada de tal modo que a seção transversal da superfície seja apresentada de maneira mais clara e facilmente rastreável pelo usuário. A transformação de rotação R pode também ser aplicada apenas na própria posição do ponteiro do mouse, e esmaecer em direção aos contornos do VOI, mediante a aplicação de uma transformação ponderada wR, onde w cai de 1 no centro do VOI para 0 no contorno do VOI. Isso pode evitar as transições descontínuas no contorno do VOI.
[0063] Note-se que, embora os exemplos acima se refiram à estrutura anatômica que é uma mama, a invenção tal como reivindicada pode ser vantajosamente usada para obter uma vista de outras estruturas anatômicas, bem como para mostrar sua superfície de maneira mais clara.
[0064] Deve-se entender que a invenção se aplica também a programas de computador, particularmente a programas de computador em uma portadora, adaptados para colocar a invenção em prática. O programa pode estar sob formato de um código fonte, um código objeto, uma fonte de código intermediário e um código objeto, como em um formato parcialmente compilado, ou em qualquer outro formato adequado para uso na implementação do método de acordo com a invenção. Deve-se entender também que tal programa pode ter muitos designs arquiteturais diferentes. Por exemplo, um código de programa que implementa a funcionalidade do método ou do sistema de acordo com a invenção pode ser subdividido em uma ou mais sub-rotinas. Muitas formas de distribuição de funcionalidade entre essas sub-rotinas ficarão evidentes para o versado na técnica. As sub-rotinas podem ser armazenadas juntas em um único arquivo executável para formar um programa autônomo. Tal arquivo executável pode compreender instruções executáveis por computador, por exemplo instruções de processador e/ou instruções de interpretador (por exemplo instruções do interpretador Java). Alternativamente, uma ou mais ou todas as sub-rotinas podem ser armazenadas em ao menos um arquivo de biblioteca externa e vinculadas a um programa principal, tanto estatica como dinamicamente, por exemplo no tempo de execução. O programa principal contém pelo menos uma chamada a pelo menos uma das sub-rotinas. As sub-rotinas podem compreender também chamadas de função entre si. Uma modalidade relacionada a um produto de programa de computador compreende instruções executáveis por computador que correspondem a cada uma das etapas de processamento de pelo menos um dos métodos apresentados na presente invenção. Essas instruções podem ser subdivididas em sub-rotinas e/ou armazenadas em um ou mais arquivos que podem estar estatica ou dinamicamente ligados. Uma outra modalidade relacionada a um produto de programa de computador compreende instruções executáveis por computador correspondentes a cada um dos meios de pelo menos um dos sistemas e/ou produtos aqui apresentados. Essas instruções podem ser subdivididas em sub-rotinas e/ou armazenadas em um ou mais arquivos que podem estar estatica ou dinamicamente ligados.
[0065] A portadora de um programa de computador pode ser uma entidade ou um dispositivo capaz de portar o programa. Por exemplo, a portadora pode incluir uma mídia de armazenamento, como uma memória de somente leitura (ROM), por exemplo um CD-ROM ou uma memória ROM baseada em semicondutor, ou uma mídia de gravação magnética, por exemplo um disco rígido. Além disso, a portadora pode ser uma portadora transmissível, como um sinal óptico ou elétrico, que pode ser transportado através de cabo óptico ou elétrico, ou por rádio ou outros meios. Quando o programa é incorporado nesse sinal, a portadora pode ser constituída por um cabo ou outro dispositivo ou meio. Alternativamente, a portadora pode ser um circuito integrado no qual o programa é colocado, sendo que o circuito integrado é adaptado para executar ou ser usado na execução do método relevante.
[0066] Deve-se observar que as modalidades mencionadas ilustram a invenção ao invés de limitá-la, e que os versados na técnica serão capazes de projetar muitas modalidades alternativas, sem se afastarem do escopo das reivindicações anexas. Nas reivindicações, quaisquer sinais de referência colocados entre parênteses não devem ser interpretados como limitadores da reivindicação. O uso do verbo “compreender” e suas conjugações não exclui a presença de elementos ou etapas além daquelas mencionadas em uma reivindicação. O artigo indefinido “um” ou “uma” que precede um elemento não exclui a presença de uma pluralidade de tais elementos. A invenção pode ser implementada por meio de hardware que compreende vários elementos distintos, e por meio de um computador programado adequadamente. Na reivindicação de dispositivo que enumera várias mídias, várias dessas mídias podem ser incorporadas por um único item de hardware. O simples fato de certas medidas serem mencionadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação dessas medidas não possa ser usada com vantagem.

Claims (14)

1. SISTEMA (100) PARA VISUALIZAÇÃO DE UMA IMAGEM VOLUMÉTRICA (022) DE UMA ESTRUTURA ANATÔMICA, caracterizado por compreender: - uma interface de imagem (120) destinada a acessar dados de imagem da imagem volumétrica; - um processador de exibição (140) configurado para: (i) gerar uma primeira vista (400) da imagem volumétrica, sendo que a primeira vista é definida geometricamente por um primeiro plano de visualização (300) que cruza a imagem volumétrica, sendo que a primeira vista mostra uma seção transversal de uma superfície (350, 352) da estrutura anatômica, (ii) determinar ao menos um local (370) sobre a superfície (350, 352), com base em uma posição de um ponteiro na tela sobre a primeira vista; (iii) determinar uma orientação local (360) da superfície dentro da imagem volumétrica, mediante a análise dos dados de imagem da imagem volumétrica, sendo que a orientação local é determinada para o ao menos um local (370) sobre a superfície mostrada na primeira vista, e (iv) com base na determinação da orientação local para o ao menos um local (370) sobre a superfície, gerar uma segunda vista (420) da imagem volumétrica, sendo que a segunda vista é definida geometricamente por um segundo plano de visualização (320) que cruza de modo ortogonal a superfície da estrutura anatômica na imagem volumétrica no ao menos um local sobre a dita superfície; e - uma saída de exibição (160) para gerar e emitir dados de exibição (162), sendo que os dados de exibição representam uma saída do processador de exibição.
2. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente um subsistema de interação com o usuário (180) para possibilitar que um usuário posicione um ponteiro na tela (440) sobre a primeira vista (400), e pelo processador de exibição ser configurado para determinar o ao menos um local (370) sobre a superfície com base em uma posição do ponteiro na tela.
3. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo subsistema de interação com o usuário (180) ser configurado para possibilitar que o usuário delineie a superfície (350, 352) da estrutura anatômica na segunda vista (420).
4. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo processador de exibição (140) ser configurado para: - determinar um volume de interesse na imagem volumétrica (022) que inclui o ao menos um local (370) sobre a superfície; e - gerar a segunda vista (420) com base no volume de interesse.
5. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo volume de interesse ter um formato cúbico ou um formato esférico.
6. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo processador de exibição (140) ser configurado para gerar a segunda vista (420) sob a forma de uma sobreposição à parte da primeira vista (400).
7. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 6 quando dependente da reivindicação 4, caracterizado pela parte da primeira vista (400) sujeita à sobreposição corresponder ao volume de interesse.
8. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo processador de exibição (140) ser configurado para mesclar a segunda vista (420) com a primeira vista (400) em um contorno do volume de interesse, de modo a estabelecer uma transição gradual entre a sobreposição da segunda vista e a primeira vista.
9. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo processador de exibição (140) ser configurado para estabelecer a orientação local (360) da superfície dentro da imagem volumétrica como um vetor de orientação apontando em uma direção da alteração mais abrupta na intensidade de imagem a partir do ao menos um local (370) sobre a superfície da estrutura anatômica.
10. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo processador de exibição (140) ser configurado para determinar o segundo plano de visualização (320) mediante a rotação do primeiro plano de visualização (300), de modo a conter o vetor de orientação (360) com uma transformação de rotação em torno de um menor ângulo de rotação absoluto.
11. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 e 10, caracterizado pelo processador de exibição (140) ser configurado para determinar a direção da alteração mais abrupta na intensidade de imagem mediante a aplicação de um filtro de imagem aos dados de imagem.
12. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo filtro de imagem ser um filtro hessiano.
13. EQUIPAMENTO DE IMAGEAMENTO, caracterizado por compreender o sistema, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12.
14. MÉTODO PARA VISUALIZAÇÃO DE UMA IMAGEM VOLUMÉTRICA DE UMA ESTRUTURA ANATÔMICA, caracterizado por compreender as etapas de: - acessar (510) dados de imagem da imagem volumétrica; - gerar (520) uma primeira vista da imagem volumétrica, sendo que a primeira vista é definida geometricamente por um primeiro plano de visualização que cruza a imagem volumétrica, e a primeira vista mostra uma seção transversal de uma superfície da estrutura anatômica; - determinar (530) ao menos um local sobre a superfície com base em uma posição de um ponteiro na tela sobre a primeira vista e uma orientação local da superfície dentro da imagem volumétrica mediante a análise dos dados de imagem da imagem volumétrica, sendo que a orientação local é determinada para o ao menos um local sobre a superfície mostrado na primeira vista; - com base na determinação da orientação local para o ao menos um local sobre a superfície, gerar (540) uma segunda vista da imagem volumétrica, sendo a segunda vista definida geometricamente por um segundo plano de visualização que cruza de modo ortogonal a superfície da estrutura anatômica na imagem volumétrica no ao menos um local sobre a dita superfície; e - gerar e emitir (550) dados de exibição, sendo que os dados de exibição representam uma saída de um processador de exibição.
BR112017005715-8A 2014-09-24 2015-09-18 Sistema e método para visualização de uma imagem volumétrica de uma estrutura anatômica, e equipamento de imageamento BR112017005715B1 (pt)

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