CN108268186A - 在电解剖标测图上选择点 - Google Patents

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Abstract

本发明题为“在电解剖标测图上选择点”。所描述的实施方案包括一种系统，该系统包括显示器和处理器。处理器被配置成响应于来自用户的定位输入，将指示器定位在三维电解剖标测图上的特定点上，该三维电解剖标测图在显示器上显示，并且在该三维电解剖标测图上显示标记相应数据点的多个标记物。处理器被进一步配置成：随后，当来自用户的选择输入正在进行时，沿标测图的表面扩展轮廓，使得轮廓上的所有点与特定点以相对于表面增加的短程线距离保持等距，并且在显示器上显示由轮廓内的标记物中的一个相应标记物所标记的数据点中的每个数据点的一个或多个特性。本发明还描述了其他实施方案。

Description

在电解剖标测图上选择点
技术领域
本发明涉及用于与计算机渲染模型诸如解剖表面的计算机渲染模型进行交互的方法和界面。
背景技术
三维表面通常在计算机存储器中由连续的瓦片集合(诸如三角形瓦片)表示。此类表示可被称为“铺嵌”或“网格”。
对于给定表面，位于该表面上的两个点之间的“短程线距离”是沿该表面连接两个点的最短路径的长度。对于位于曲面上的点，该距离通常不同于点之间的欧式距离。例如，两个山顶之间的短程线距离是两个山顶之间沿地球表面延伸的最短路径的长度。该距离比山顶之间的欧氏距离大，欧氏距离是在空中在山顶之间通过的直线路径的长度。
发明内容
根据本发明的一些实施方案，提供了包括显示器和处理器的系统。处理器被配置成响应于来自用户的定位输入，将指示器定位在三维电解剖标测图上的特定点上，该三维电解剖标测图在显示器上显示，并且在该三维电解剖标测图上显示标记相应数据点的多个标记物。处理器被进一步配置成：随后，当来自用户的选择输入正在进行时，沿标测图的表面扩展轮廓，使得轮廓上的所有点与特定点以相对于表面增加的短程线距离保持等距，并且在显示器上显示由轮廓内的标记物中的一个相应标记物所标记的数据点中的每个数据点的一个或多个特性。
在一些实施方案中，指示器包括光标。
在一些实施方案中，选择输入包括鼠标按钮的点击。
在一些实施方案中，处理器被进一步配置成在扩展轮廓时在显示器上显示轮廓。
在一些实施方案中，电解剖标测图包括心脏表面的电解剖标测图。
在一些实施方案中，一种或多种特性包括一种或多种电特性。
在一些实施方案中，处理器被进一步配置成响应于来自用户的速度指示输入来设定轮廓的扩展速度。
在一些实施方案中，处理器被配置成以变化的扩展速度扩展轮廓。
在一些实施方案中，处理器被配置成根据位于轮廓前面的给定区域内的标记物的数量改变扩展速度。
在一些实施方案中，处理器被配置成根据位于轮廓前面的给定区域内的标记物的密度改变扩展速度。
根据本发明的一些实施方案，还提供了一种方法，该方法包括：响应于来自用户的定位输入，使用处理器来将显示器定位在所显示的三维电解剖标测图上的特定点上，在该三维电解剖标测图上显示标记相应数据点的多个标记物。该方法还包括：随后，当来自用户的选择输入正在进行时，沿标测图的表面扩展轮廓，使得轮廓上的所有点与特定点以相对于表面增加的短程线距离保持等距，以及显示由轮廓内的标记物中的一个相应标记物所标记的数据点中的每个数据点的一个或多个特性。
结合附图阅读本发明实施方案的以下详细说明，将更全面地理解本发明，其中：
附图说明
图1是根据本发明的一些实施方案的用于在三维电解剖标测图中选择数据点的系统的示意图；
图2是根据本发明的一些实施方案的由处理器执行的用于在三维电解剖标测图中选择数据点的方法的示意图；
图3是根据本发明的一些实施方案的穿过轮廓所位于的电解剖标测图的表面的示意性横截面；以及
图4是根据本发明的一些实施方案的由处理器执行的用于选择数据点的方法的流程图。
具体实施方式
概述
在一些实施方案中，构建受检者的心脏的电解剖标测图。正如“电解剖”一词所暗示的那样，此类标测图将关于心脏结构的解剖信息与关于心脏电活动的信息组合。例如，标测图可包括表示心脏的表面的三维网格，该三维网格根据局部激活时间(LAT)、电势和/或在表面上的不同位置处测量的其他特性被着色(或以其他方式注释)。此类网格通常由大量的数据点构建，每个数据点对应于心脏表面上测量感兴趣特性的特定位置。网格可在屏幕上渲染，其中多个标记物指示数据点的相应位置。
在一些情况下，用户可希望调查、丢弃、编辑或以其他方式处理位于感兴趣的特定区域中的数据点集群。为此，用户必须首先通过在屏幕上选择对应的标记物来选择相关的数据点。然而，执行此类选择可能是单调乏味的，尤其是如果感兴趣区域包含大量数据点时。例如，传统的“点击”技术需要用户单独地点击对应于感兴趣的数据点的标记物中的每个标记物。
因此，本发明的实施方案提供了用于选择属于电解剖标测图的数据点的改进技术。在一些实施方案中，用户在标测图上感兴趣的特定点上执行延长的鼠标点击，即用户将鼠标按钮保持在点击位置。当保持点击时，轮廓从特定点向外扩展，使得轮廓上的所有点与特定点以增加的短程线距离保持等距。随着轮廓的扩展，轮廓包封其所越过的任何标记物，从而选择对应的数据点。当用户松开鼠标按钮时，轮廓停止扩展，并且显示所有所选择的数据点的特性。这样，可相对快速地选择大量的数据点。
此外，由于轮廓上的所有点与感兴趣点在短程线上等距，所以如上所述的数据点的选择是精确的，即，该选择通常实现的结果与如果用户在用户感兴趣区域中手动点击所有标记物则将实现的结果类似。这是因为心脏表面上两个点之间的短程线距离通常与生物电信号在两个点之间传播所需的时间量相关，因为此类信号沿心脏表面行进。由于通常用户(诸如电生理学家)想要选择在感兴趣点的特定传播时间内的一组数据点，所以根据数据点与感兴趣点的短程线距离来选择数据点实现了用户的目标。
在其他实施方案中，向用户提供虚拟画笔，用户可以例如使用鼠标在显示器上移动虚拟画笔。当画笔移动越过在标测图上显示的标记物时，选择对应的数据点。
需注意，本文描述的实施方案可应用于属于在屏幕上渲染的任何种类的三维模型的任何类型的点的选择。另选地，本文描述的实施方案可用于识别在感兴趣点的特定短程线距离内的模型的区域，而不必执行任何点选择。
(需注意，如果轮廓叠加在标测图上分别对应于解剖表面上的位置的一组点上，所述解剖表面上的位置处于距感兴趣点所对应的解剖表面上的位置特定短程线距离处，则据称轮廓处于距解剖表面的标测图上的感兴趣点的特定短程线距离处。)
系统描述
首先参见图1，图1是根据本发明的一些实施方案的用于在三维电解剖标测图中选择数据点的系统20的示意图。系统20包括处理器22和显示器24，并且还可包括一个或多个输入设备，诸如鼠标26和/或键盘28。
如图1所示，处理器22可在显示器24上显示三维电解剖标测图30，诸如受试者的心脏表面的标测图。如上所述，电解剖标测图30可由多个数据点构建，每个数据点可由在电解剖标测图上显示的相应标记物32所标记。如下文所详述，用户可使用显示器24、鼠标26、键盘28和/或任何其他输入设备与电解剖标测图进行交互。例如，如下文所描述，用户可使用鼠标沿电解剖标测图的表面来扩展轮廓34，从而选择多个数据点。
一般来讲，处理器22可体现为单个处理器或协作式联网或集群的处理器集。处理器22通常是编程化数字计算设备，该设备包括中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)、非易失辅助存储装置诸如硬盘驱动器或CD ROM驱动器、网络接口和/或外围设备。如本领域中所公知的，将包括软件程序的程序代码和/或数据加载到RAM中用于由CPU执行和处理，并且生成结果以用于显示、输出、传输或存储。程序代码和/或数据可以电子形式例如经网络下载到处理器，或者，另选地或除此之外，程序代码和/或数据可提供和/或存储在非临时性有形介质诸如磁性存储器、光学存储器或电子存储器上。此类程序代码和/或数据在提供给处理器时，产生被配置成执行本文所述任务的机器或专用计算机。
现在参见图2，图2是根据本发明的一些实施方案的由处理器22执行的用于在三维电解剖标测图中选择数据点的方法的示意图。
首先，如图2的左侧部分所示，处理器22从用户接收定位输入36。例如，如图2所示，定位输入36可包括鼠标26的移动。响应于定位输入36，处理器根据定位输入将光标39定位在所显示的三维电解剖标测图上的特定点上。另选地，处理器可接收任何其他合适类型的定位输入(例如，按下键盘28上的箭头键、或者在显示器24的触摸屏上执行的合适的手势)，并且响应于该定位输入，处理器可将光标39或任何其他合适的指示器定位在由定位输入指示的特定点上。
随后，用户例如通过点击鼠标26的按钮或者通过按下键盘28上的键开始选择输入38。然后，如图2的中间部分所示，当选择输入38正在进行时(例如，当保持鼠标按钮点击时)，处理器沿电解剖标测图的表面扩展轮廓34，使得轮廓上的所有点与光标所定位的特定点40以相对于表面增加的短程线距离DG保持等距。通常，处理器在扩展轮廓时显示轮廓。在一些实施方案中，当轮廓正在扩展时，用户可旋转电解剖标测图、放大或缩小电解剖标测图或者以其他方式调整其对电解剖标测图的观看。
当保持选择输入时，处理器在距感兴趣点增加的短程线距离处重复地重新计算轮廓。短程线距离可使用本领域中已知的任何合适的技术计算，所述技术诸如Dijksta算法或快速行进法，所述快速行进法描述于Sethian，James A.的“A fast marching level setmethod for monotonically advancing fronts)”，Proceedings of the NationalAcademy of Sciences 93.4(1996):1591-1595，其以引用方式并入本文。
在一些实施方案中，在轮廓扩展期间，轮廓34扩展的速度保持固定。该速度可由处理器响应于来自用户的速度指示输入来设定。例如，用户可使用键盘28输入期望的轮廓扩展速度。在其他实施方案中，扩展速度在轮廓的扩展期间变化。例如，扩展速度可随着轮廓扩大而增加，并且/或者可根据位于轮廓前面的给定区域内的标记物的数量和/或密度而变化。因此，例如，轮廓可更迅速地扩展到包含相对较少标记物的标测图的区域中，并且不太快地扩展到包含更多标记物的标测图的区域中。在此类实施方案中，响应于来自用户的输入，处理器可设定扩展的初始速度、扩展的加速率和/或扩展的任何其他相关参数。
最后，如图2的右侧部分所示，选择输入38结束。响应于选择输入的结束，处理器停止轮廓34的扩展。
在轮廓扩展结束之后，处理器显示由轮廓内的标记物32中的一个相应标记物所标记的数据点中的每个数据点的一个或多个特性。另选地或除此之外，当轮廓正在扩展时，处理器可显示这些特性。例如，每当轮廓经过并因此包封标记物中的另一个标记物时，处理器可显示由新包封的标记物所标记的数据点的特性。
现在参见图3，图3是根据本发明的一些实施方案的穿过轮廓34所位于的表面41的示意性横截面。
图3的横截面在两个点处“切穿”轮廓34：第一轮廓点42a和第二轮廓点42b。如上所述，轮廓34上的所有点与点40处于相等的短程线距离。因此，第一轮廓点42a和第二轮廓点42b被示为位于距点40相同的短程线距离DG处。为了避免任何混淆，需要强调的是，两点之间的短程线距离是沿点所在的表面测量的，并且因此可不同于点之间的欧氏距离。例如，在图3中，点40与第二轮廓点42b之间的欧氏距离DE1小于点40与第一轮廓点42a之间的欧氏距离DE2，尽管这些点与点40处于相等的短程线距离。
一般来讲，如上文概述中所述，心脏表面上的两个点之间的短程线距离与生物电信号在两个点之间传播所需的时间量相关，因为此类信号沿心脏表面行进。因此，短程线距离对应于典型用户(诸如电生理学家)考虑心脏表面上的点之间的“距离”的方式。因此，使用轮廓34进行数据点的选择通常实现的结果与如果用户在用户感兴趣区域中手动点击所有标记物将实现的结果类似。
如上所述，在电解剖标测图30中的数据点中的每个数据点可包括心脏表面的各种特性，诸如电特性。在选择数据点之后，处理器在显示器24上为所选择的数据点中的每个所选择的数据点显示这些特性中的一个或多个特性。例如，处理器可显示所选择的数据点中的每个所选择的数据点的相应LAT和/或电势。另选地或除此之外，对于由轮廓包封的每个数据点，当轮廓正在扩展时，此类特性可“实时”显示。
现在参见图4，图4是根据本发明的一些实施方案的由处理器22执行的用于选择数据点的方法43的流程图。一般来讲，方法43的大部分步骤已在上面有所描述，但是仍然参照图4在下面再次简要地描述。
首先，在模型显示步骤44处，处理器显示三维模型，诸如上述的电解剖标测图。然后，在定位输入接收步骤46处，处理器接收来自用户的定位输入。响应于此，在定位步骤48处，处理器将指示器定位在模型上由定位输入指示的特定点上。接下来，在选择输入接收步骤50处，处理器接收来自用户的选择输入。响应于此，在轮廓扩展步骤52处，处理器沿模型的表面从特定点向外扩展轮廓，使得轮廓上的所有点与该点以增加的短程线距离保持等距。当扩展轮廓时，处理器在检查步骤54处连续地检查选择输入是否正在进行。如果是，则处理器继续扩展轮廓。否则，在停止步骤56处，处理器停止扩展轮廓。最后，在特性显示步骤58处，处理器显示所选择的数据点的特性。(如上所述，在轮廓正在扩展时，特性显示步骤58可更早地执行。)
在其他实施方案中，向用户提供虚拟画笔，然后用户例如通过用鼠标26拖动画笔使画笔在模型上经过。当画笔在该模型上经过时，选择由画笔所经过的标记物所标记的数据点。在一些实施方案中，处理器对画笔已经经过的模型的部分进行着色、颜色加深或以其他方式进行标记，并且/或者放大或以其他方式改变画笔已经经过的标记物32的形式，以向用户指示已被选择的数据点。当使画笔在模型上经过时，用户可旋转模型、放大或缩小模型或以其他方式调整其对模型的观看。
处理器通常相对于正在观看显示器24的屏幕的用户的视角将画笔定位在模型之上或模型前面。当用户在模型上移动画笔时，处理器将虚拟的三维对象从画笔投射“到”屏幕中，使得对象与模型的表面相交。处理器识别发生相交的表面区域，并且然后选择其标记物在该区域内的任何数据点。例如，当用户在屏幕上移动圆形画笔时，处理器可计算从画笔投射的虚拟圆柱体与模型表面相交的区域，并且然后可选择其标记物在该区域内的任何数据点。
本领域技术人员应当理解，本发明不限于上文具体示出和描述的内容。相反，本发明实施方案的范围包括上文所述各种特征的组合与子组合两者，以及本领域的技术人员在阅读上述说明书时可能想到的未在现有技术范围内的变型和修改。以引用方式并入本专利申请的文献被视为本专利申请的整体部分，但是如果这些并入的文献中定义的任何术语与本说明书中明确或隐含地给出的定义相冲突，则应只考虑本说明书中的定义。

Claims (20)

1.一种系统，包括：
显示器；和
处理器，所述处理器被配置成：
响应于来自用户的定位输入，将指示器定位在三维电解剖标测图上的特定点上，所述三维电解剖标测图在所述显示器上显示，并且在所述三维电解剖标测图上显示标记相应数据点的多个标记物；
随后，当来自所述用户的选择输入正在进行时，沿所述标测图的表面扩展轮廓，使得所述轮廓上的所有点与所述特定点以相对于所述表面增加的短程线距离保持等距；以及
在所述显示器上显示由所述轮廓内的所述标记物中的一个相应标记物所标记的所述数据点中的每个数据点的一个或多个特性。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述指示器包括光标。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述选择输入包括鼠标按钮的点击。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步配置成在扩展所述轮廓时在所述显示器上显示所述轮廓。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述电解剖标测图包括心脏表面的电解剖标测图。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述一个或多个特性包括一个或多个电特性。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步配置成响应于来自所述用户的速度指示输入来设定所述轮廓的扩展速度。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置成以变化的扩展速度扩展所述轮廓。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述处理器被配置成根据位于所述轮廓前面的给定区域内的所述标记物的数量改变所述扩展速度。
10.根据权利要求8所述的系统，其中所述处理器被配置成根据位于所述轮廓前面的给定区域内的所述标记物的密度改变所述扩展速度。
11.一种方法，包括：
响应于来自用户的定位输入，使用处理器来将指示器定位在所显示的三维电解剖标测图上的特定点上，在所述三维电解剖标测图上显示标记相应数据点的多个标记物；
随后，当来自所述用户的选择输入正在进行时，沿所述标测图的表面扩展轮廓，使得所述轮廓上的所有点与所述特定点以相对于所述表面增加的短程线距离保持等距；以及
显示由所述轮廓内的所述标记物中的一个相应标记物所标记的所述数据点中的每个数据点的一个或多个特性。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述指示器包括光标。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述选择输入包括鼠标按钮的点击。
14.根据权利要求11所述的方法，还包括当扩展所述轮廓时显示所述轮廓。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述电解剖标测图包括心脏表面的电解剖标测图。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述一个或多个特性包括一个或多个电特性。
17.根据权利要求11所述的方法，还包括响应来自所述用户的速度指示输入来设定所述轮廓的扩展速度。
18.根据权利要求11所述的方法，其中扩展所述轮廓包括以变化的扩展速度扩展所述轮廓。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述扩展速度根据位于所述轮廓前面的给定区域内的所述标记物的数量而变化。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述扩展速度根据位于所述轮廓前面的给定区域内的所述标记物的密度而变化。
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