GR1009834B - Μεθοδος κατασκευης τρισδιαστατων αντιγραφων ανθρωπινης ανατομιας (ανθρωπινων phantoms) που επιτυγχανει την αναπαρασταση της αξονικης απεικονισης του ασθενους με ακριβη εξομοιωση της ανατομιας και αναπαραγωγη των αριθμων hounsfield των εικονων dicom - Google Patents
Μεθοδος κατασκευης τρισδιαστατων αντιγραφων ανθρωπινης ανατομιας (ανθρωπινων phantoms) που επιτυγχανει την αναπαρασταση της αξονικης απεικονισης του ασθενους με ακριβη εξομοιωση της ανατομιας και αναπαραγωγη των αριθμων hounsfield των εικονων dicom Download PDFInfo
- Publication number
- GR1009834B GR1009834B GR20190100579A GR20190100579A GR1009834B GR 1009834 B GR1009834 B GR 1009834B GR 20190100579 A GR20190100579 A GR 20190100579A GR 20190100579 A GR20190100579 A GR 20190100579A GR 1009834 B GR1009834 B GR 1009834B
- Authority
- GR
- Greece
- Prior art keywords
- human
- anatomy
- phantoms
- point
- patient
- Prior art date
Links
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 title claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 4
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 abstract 1
- 238000009607 mammography Methods 0.000 abstract 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 3
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 description 2
- 208000003386 Radiation-Induced Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000289 melt material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000002603 single-photon emission computed tomography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
- A61N5/1075—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for testing, calibrating, or quality assurance of the radiation treatment apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
- B29C64/118—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using filamentary material being melted, e.g. fused deposition modelling [FDM]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
- B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
- B33Y70/10—Composites of different types of material, e.g. mixtures of ceramics and polymers or mixtures of metals and biomaterials
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
- G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Algebra (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
Μέθοδος κατασκευής τρισδιάστατων αντιγράφων ανθρώπινης ανατομίας (ανθρώπινων phantoms) με ανάλυση ιατρικών εικόνων και έλεγχο τρισδιάστατου εκτυπωτή. Ο εκτυπωτής τροφοδοτείται με κατάλληλες εντολές για την κατασκευή σημείου προς σημείου του ομοιώματος (phantom) του ασθενούς. Έτσι επιτυγχάνεται η απαραίτητη ηλεκτρονική πυκνότητα που μπορεί να προσομοιώσει την διαπερατότητα των ανθρώπινων μαλακών ιστών και οστών στην ακτινοβολία. Το τελικό αποτέλεσμα της χρήσης του παρόντος συστήματος είναι η κατασκευή ενός ακτινολογικά ισοδύναμου μοντέλου του σώματος κάποιου ασθενούς, δηλαδή η κατασκευή ενός ομοιώματος (phantom). Αυτό το ομοίωμα μπορεί να μελετηθεί οπτικά και ακτινολογικά (μέσω αξονικού τομογράφου, ακτινογραφικού μηχανήματος, μαστογράφου κ.λ.π.) και να παρέχει ακριβείς πληροφορίες για το πρωτότυπο, δηλαδή για το σώμα κάποιου ασθενούς.
Description
Μέθοδος κατασκευής τρισδιάστατων αντιγράφων ανθρώπινης ανατομίας (ανθρώπινων phantoms) που επιτυγχάνει την αναπαράσταση της αξονικής απεικόνισης του ασθενούς με ακριβή εξομοίωση της ανατομίας και αναπαραγωγή των αριθμών Hounsfleld των εικόνων
DICOM
ΚΕΚΤΗΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ
[0001] Η εφεύρεση αναφέρεται στο πεδίο της μη-επεμβατικής απεικόνισης της ανατομίας ασθενούς μέσω ακτινολογικών μηχανημάτων. Αυτή η χρήση ιονιζουσών ακτινοβολιών συνοδεύεται από τον κίνδυνο ακτινοπροκλητών νεοπλασιών στους εξεταζόμενους και στο προσωπικό του ακτινολογικού εργαστηρίου. Συγχρόνως, η χρήση ακτινοβολιών είναι απαραίτητη στην ιατρική λόγω του σημαντικού οφέλους του ασθενούς και του σχεδιασμού της θεραπείας του. Συνεπώς, αποτελεί βασική απαίτηση της σύγχρονης ιατρικής η μεγιστοποίηση της διαγνωστικής πληροφορίας με την σύγχρονη ελαχιστοποίηση του ενεχόμενου κινδύνου. Η απαίτηση αυτή επιτυγχάνεται με την χρήση μοντέλων του ανθρώπινου σώματος που συνηθίζεται να αποκαλούνται human phantoms ή σκέτο phantoms. Αυτά επιτρέπουν την εφαρμογή και την αξιολόγηση μιας ιατρικής διαδικασίας πάνω του αντί για τον ίδιο τον ασθενή. Κυρίως, επιτρέπουν την επανάληψή και την τροποποίησή της μέχρι την επίτευξη της βέλτιστης ιατρικής διαδικασίας πριν την εφαρμογή της στον ίδιο τον ασθενή.
[0002] Phantoms κατασκευάζονταν για διάφορες χρήσεις εδώ και δεκαετίες αλλά επρόκειτο για γενικής μορφής πραγματικές κατασκευές που υποδύονταν κάποιον υποτιθέμενο «μέσο» άνθρωπο όπως περιγράφηκε στα φυλλάδια της ICRP 23 & 89 \ICRP 23 Publication 23 ’’Report on the Task Group on Reference Man, ICRP, 1975. Report of the Task Group on Reference Man. ICRP Publication 23. Pergamon Press, Oxford] και [ICRP Publication 89, «Basic Anatomical and Physiological Data for Use in Radiological Protection Reference Values», ICRP, 2002. Basic Anatomical and Physiological Data for Use in Radiological Protection Reference Values. ICRP Publication 89. Ann. ICRP 32 (3-4)]. Τέτοια διαδεδομένα παραδείγματα είναι το Alderson Radiation Therapy phantom (ART) και η προηγούμενη έκδοσή του το Alderson RANDO phantom που χρησιμοποιούνταν για περισσότερα από 30 χρόνια / http://rsdphantoms. com/radiation-therapy/thealderson-radiation-therapy-phantom/].
[0003] Πιο πρόσφατα, με την είσοδο των τρισδιάστατων εκτυπωτών στην ιατρική απεικονιστική, εμφανίστηκαν και οι πρώτες εφαρμογές στην εκτύπωση phantoms ασθενών που εξακολουθούν μέχρι σήμερα. Η διαδικασία αυτή είναι περίπλοκη. Πριν την κατασκευή του τρισδιάστατου ομοιώματος (phantom), εισάγονται αξονικές εικόνες DICOM του ασθενούς σε ηλεκτρονικό υπολογιστή και με συνδυασμό αυτόματης αλλά και χειροκίνητης διαδικασίας ορίζονται τα εξής περιγράμματα (contouring): το ακριβές εξωτερικό περίγραμμα του ασθενούς, και το ακριβές περίγραμμα όλων των εσωτερικών οργάνων που επιλέγει ο χειριστής σε κάθε μια από τις τομές που έχουν εισαχθεί. Βάσει αυτών των περιγραμμάτων, χρησιμοποιώντας κατάλληλο λογισμικό ακολουθεί η δημιουργία τρισδιάστατων ψηφιακών μοντέλων (3D models) του κάθε ενός από αυτά τα όργανα. Στη συνέχεια επιλέγεται το υλικό, και μερικές φορές και η πυκνότητα γεμίσματος (infill density), που θα χρησιμοποιηθεί για την εκτύπωση του κάθε ψηφιακού τρισδιάστατου μοντέλου ώστε όταν το phantom υποβληθεί σε αξονική, οι εικόνες να προσομοιάζουν αυτές του ασθενούς. Στην συνέχεια οι παραπάνω πληροφορίες τροφοδοτούνται στον τρισδιάστατο εκτυπωτή και δημιουργείται το phantom κάτω από τον έλεγχο του προγράμματος του κατασκευαστή. Ένα phantom που κατασκευάστηκε σύμφωνα με αυτή την (τρέχουσα) μέθοδο μπορεί να χαρακτηριστεί μόνο ως ημι-προσωποποιημένο και έχει τα εξής μειονεκτήματα: Πρώτον περιέχει μόνο τα εσωτερικά όργανα που επιλέχθηκαν ενώ άλλα που θεωρήθηκαν ήσσονος σημασίας έχουν αγνοηθεί. Δεύτερον, παρά την σε κάποιο βαθμό ομοιότητα της ανατομίας, η συμπεριφορά του phantom θα διαφέρει από αυτήν του ίδιου του ασθενούς όταν εκτεθεί σε ακτινοβολία και εξαρτάται από το υλικό, την πυκνότητα γεμίσματος που χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή του, και από το είδος της εξέτασης (π.χ. PET, MRI, SPECT, CT) που παρήγαγε τις εικόνες DICOM που χρησιμοποιήθηκαν. Τρίτον, σε αντίθεση με την πραγματικότητα, η υφή του κάθε ενός από αυτά τα όργανα που συμπεριλήφθησαν είναι ομοιογενής. Χρησιμοποιείται μία μέση ηλεκτρονική πυκνότητα αντιπροσωπευτική της τιμής Hounsfield που υπολογίστηκε με βάση τις πρωτότυπες εικόνες DICOM του ασθενούς ή επιλέχθηκε εμπειρικά.
[0004] Η διεκπεραίωση αυτής της διαδικασίας είναι ιδιαίτερα χρονοβόρα, απαιτεί σειρά ενεργειών που οφείλουν να εξασφαλίζουν ακρίβεια και συνεπώς έχουν υψηλό εργατικό κόστος. Απαιτείται, κατ' ουσίαν (αλλά ίσως και κατά τον νόμο) έμπειρος, ειδικευμένος επιστήμονας ακτινοφυσικός ιατρικής ή ακτινολόγος ή ογκολόγος ως εργαζόμενος ή ως επιβλέπων. Λόγω λοιπόν του υψηλού συνολικού κόστους η συχνότητα χρήσης ακόμα και τέτοιων ημι-προσωποποιημένων phantoms για ιατρικές εφαρμογές είναι πολύ μικρή.
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ
[0005] Σε αντίθεση με τους δύο τύπους ανθρώπινων phantoms που αναφέρθηκαν πιο πάνω, η εφεύρεση χρησιμοποιεί ιατρικές εικόνες, λόγου χάρη τύπου DICOM μέσω αξονικού τομογράφου, ακτινογραφικού μηχανήματος, μαστογράφου, ή άλλου ιατρικού μηχανήματος, για να επιτύχει την κατασκευή αντιγράφων της ανατομίας ενός συγκεκριμένου ασθενούς με υψηλή ακρίβεια σημείου προς σημείου. Η εφεύρεση περιγράφεται με τη βοήθεια σχηματικών παραδειγμάτων, ως εξής:
Το Σχ. 1 είναι ένα σχηματικό διάγραμμα του συστήματος σύμφωνα με μία υλοποίηση της παρούσας κοινολόγησης.
Στο Σχ. 2 παρουσιάζεται μία τομή από αξονική εξέταση κρανίου ασθενούς.
Στο Σχ. 3 παρουσιάζεται η αντίστοιχη τομή του Σχήματος 2 που προέρχεται όμως από αξονική εξέταση του ομοιώματος (phantom) του κρανίου του συγκεκριμένου ασθενούς που κατασκευάστηκε, σύμφωνα με μία υλοποίηση της παρούσας κοινολόγησης.
Το Σχ. 4 απεικονίζει πραγματικά, εκτυπωμένα ομοιώματα θώρακος και κρανίου σύμφωνα με μία υλοποίηση της παρούσας κοινολόγησης.
[0006] Αναλυτικότερα, η παρούσα μέθοδος κατασκευής τρισδιάστατων αντιγράφων ανθρώπινης ανατομίας (phantoms) χρειάζεται την εισαγωγή των ιατρικών εικόνων, όπως για παράδειγμα αξονικών εικόνων του ασθενούς τύπου DICOM, και τη χρήση εκτυπωτή όποιος μπορεί να λιώνει υλικό σε μορφή νήματος και το εναποθέτει σε στρώσεις, για παράδειγμα τύπου Fused Deposition Modeling (FDM) (ή γνωστός ως Fused Filament Fabrication (FFF)), ή εκτυπωτή με οπτικό σύστημα που μπορεί να προκαλεί την στερεοποίηση φωτοχημικών υλικών. Μετέπειτα, γίνεται λήψη ιατρικών εικόνων του ασθενούς, πχ τύπου DICOM προερχόμενες από αξονικό, και ορίζεται αν θα αντιγράφει όλη εικόνα του ασθενούς ή περιοχή αυτής (βέλος 1, Σχήμα 1). Στη συνέχεια, ο αριθμός Hounsfield διαβάζεται από κάθε σημείο (pixel) αυτής της περιοχής (βέλος 2, Σχήμα 1), και υπολογίζεται και παράγεται ο κώδικας που χρησιμοποιείται από τον τρισδιάστατο εκτυπωτή (π.χ. G-code) για να δημιουργήσει την ηλεκτρονική πυκνότητα στο αντίστοιχο σημείο στο phantom που θα προσομοιώνει αυτήν του ασθενούς (βέλος 3, Σχήμα 1). Η συσχέτιση του κάθε σημείου (pixel) με την ηλεκτρονική πυκνότητα στην αντίστοιχη ιατρική εικόνα του ασθενούς, καθορίζεται εκτυπώνοντας ένα ή περισσότερα δοκίμια, τα όποια μπορούν να έχουν απλά ή πολύπλοκα σχήματα και μεγέθη με διάφορες παραμέτρους εκτύπωσης, όπως η ποσότητα εκροής υλικού για τύπου εκτυπωτή με χρήση νήματος ή έντασης φωτεινότητας, διάρκεια φωτεινότητας και ποσότητας φωτοχημικού υλικού για εκτυπωτή με οπτικό σύστημα. Λαμβάνοντας ιατρικές εικόνες του ενός ή των πολλών δοκιμίων αυτών γίνεται η συσχέτιση με γραμμική ή πολυωνυμική εξίσωση όλων των τιμών Hounsfield με τις διάφορες επιλογές εκτύπωσης, όπως ποσότητα εκροής υλικού ή φωτοχημικού υλικού, διάρκειας και έντασης φωτεινότητας. Η παραπάνω διαδικασία έχει σαν αποτέλεσμα την εκτύπωση του phantom σημείο προς σημείο (pixel by pixel) (βέλος 4, Σχήμα 1). Επιπλέον, για την επίτευξη της επιθυμητής ηλεκτρονικής πυκνότητας και κατ’ επέκταση του επιθυμητού αριθμού Hounsfield του κάθε σημείου του phantom μπορούν να χρησιμοποιηθούν επίσης: παραπάνω από ένα υλικό διαδοχικά, ή μίγμα υλικών κατά τη διάρκεια της εκτύπωσης, ή πολλαπλή εκτύπωση της ίδια περιοχής με ίδιου ή διαφορετικού τύπου υλικό ή χρήση πρόσθετων βοηθητικών υλικών ως επιστρώσεων.
[0007] Το αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας είναι η αδιάκοπη συνέχιση της κατασκευή του χωρίς την ανάγκη ανθρώπινης παρέμβασης. Ένα phantom που κατασκευάστηκε με τέτοιας τύπου μεθόδου μπορεί να χαρακτηριστεί ως πραγματικά προσωποποιημένο (βέλος 5, Σχήμα 2 / βέλος 6, Σχήμα 3 / βέλος 7 και 8, Σχήμα 4), και έχει τα εξής πλεονεκτήματα σε σχέση με τις προηγούμενες μεθόδους: Πρώτον περιέχει όλα τα εσωτερικά όργανα που εμφανίζονται στις αξονικές εικόνες του ασθενούς. Δεύτερον, όταν δεχτεί ακτινοβολία, το phantom εμφανίζει παρόμοια συμπεριφορά με το σώμα του ασθενούς από τον οποίον προήλθαν οι ιατρικές εικόνες. Τρίτον, σε συμφωνία με την πραγματικότητα, η υφή αυτών των οργάνων που συμπεριλήφθησαν δεν εκτυπώνεται ομοιογενώς αλλά μεταβάλλεται ανάλογα με τον αριθμό Hounsfield που μετρήθηκε σε κάθε ένα από τα σημεία (pixels) των πρωτότυπων ιατρικών εικόνων του ασθενούς.
[0008] Οι βασικές ιδέες της προτεινόμενης εφεύρεσης είναι πρώτα η εξασφάλιση υψηλής πιστότητας του της προσομοίωσης ενός ραδιολογικά ισοδύναμου phantom του συγκεκριμένου ασθενή. Και δεύτερο επεξεργασία των αξονικών εικόνων του ασ στον χειρισμό του συστήματος μετά τη απαιτούνται ειδικές γνώσεις ανατομίας περιγραμμάτων των ανθρώπινων οργά τρισδιάστατη κατασκευή του phantom.
ν, ότι δεν χρειάζεται πια η χρονοβόρα θενούς ούτε η παρέμβαση του ανθρώπου ν αρχική ενεργοποίησή του. Έτσι δεν ούτε εμπειρία στον σχεδίασμά των νων, ενώ επιταχύνεται σημαντικά η
Claims (7)
1. Μέθοδος κατασκευής τρισδιάστατων αντιγράφων ανθρώπινης ανατομίας (ανθρώπινων phantoms) που επιτυγχάνει την υψηλή πιστότητα αναπαράστασης της αξονικής απεικόνισης του ασθενούς με την ακριβή εξομοίωση της ανατομίας και αναπαραγωγή των αριθμών Hounsfield των πρωτότυπων ιατρικών εικόνων. Χαρακτηρίζεται από τα ακόλουθα γεγονότα. Χρήση ιατρικών εικόνων ενός συγκεκριμένου ασθενούς, επιλέγεται η περιοχή εκτύπωσης, και επεξεργάζεται έναένα τα σημεία (pixel) που περιέχονται (1, 2). Λαμβάνοντας τις τιμές Hounsfield, υπολογίζονται οι παράμετροι της εκτύπωσης για κάθε αντίστοιχο σημείο στο phantom ώστε να κατασκευαστεί με την ίδια ηλεκτρονική πυκνότητα στο αντίστοιχο σημείο της εικόνας του ασθενούς (3, 4). Το αποτέλεσμα είναι ομοιώματα (phantoms) που είναι ραδιολογικά ισοδύναμα προς το σώμα του ασθενούς από τον οποίο προέρχονται οι ιατρικές εικόνες που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή τους (5, 6, 7, 8).
2. Μέθοδος κατασκευής τρισδιάστατων αντιγράφων ανθρώπινης ανατομίας (ανθρώπινων phantoms) σύμφωνα με την αξίωση 1 και χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι χρησιμοποιεί τρισδιάστατο εκτυπωτή όπου λιώνει υλικό σε μορφή νήματος και το εναποθέτει σε στρώσεις, για παράδειγμα 3D εκτυπωτής τύπου Fused Deposition Modeling (FDM). Η προσομοίωση κάθε σημείου του phantom γίνεται με τον έλεγχο της εκροής του υλικού (3, 4).
3. Μέθοδος κατασκευής τρισδιάστατων αντιγράφων ανθρώπινης ανατομίας (ανθρώπινων phantoms) σύμφωνα με την αξίωση 1, που χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι χρησιμοποιεί 3D εκτυπωτή με οπτικό σύστημα που μπορεί να προκαλεί την στερεοποίηση φωτοχημικών υλικών. Η προσομοίωση κάθε σημείου του phantom γίνεται με τον έλεγχο της έντασης, της διάρκειας φωτεινότητας του οπτικού συστήματος εκτύπωσης, καθώς και τον έλεγχο της ποσότητας του φωτοχημικού υλικού που θα χρησιμοποιηθεί για το κάθε σημείο (3, 4).
4. Μέθοδος κατασκευής τρισδιάστατων αντιγράφων ανθρώπινης ανατομίας (ανθρώπινων phantoms) σύμφωνα με την αξίωση 1, που χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι χρησιμοποιεί πολυωνυμικές εξισώσεις για τη συσχετίση της απαιτούμενης ποσότητας του υλικού με την τιμή Hounsfield του κάθε σημείου (3, 4).
5. Μέθοδος κατασκευής τρισδιάστατων αντιγράφων ανθρώπινης ανατομίας (ανθρώπινων phantoms) σύμφωνα με την αξίωση 1, που χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι χρησιμοποιεί μίξη υλικών κατά την εκτύπωση για τη συσχέτιση της απαιτούμενης ποσότητας του υλικού με την τιμή Hounsfield του κάθε σημείου (3, 4).
6. Μέθοδος κατασκευής τρισδιάστατων αντιγράφων ανθρώπινης ανατομίας (ανθρώπινων phantoms) σύμφωνα με την αξίωση 1, που χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι χρησιμοποιεί πολλαπλές εκτυπώσεις της ίδια περιοχής με ίδιου ή διαφορετικού τύπου υλικού για τη συσχέτιση των παραμέτρων εκτύπωσης με την τιμή Hounsfield του κάθε σημείου (3, 4).
7. Μέθοδος κατασκευής τρισδιάστατω (ανθρώπινων phantoms) σύμφωνα με την γεγονός ότι χρησιμοποιεί βοηθητικά εξ συσχέτιση των παραμέτρων εκτύπωσης με 4).
ν αντιγράφων ανθρώπινης ανατομίας αξίωση 1, που χαρακτηρίζεται από το ωτερικά υλικά ως επιστρώσεις για τη την τιμή Hounsfield του κάθε σημείου (3,
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20190100579A GR1009834B (el) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | Μεθοδος κατασκευης τρισδιαστατων αντιγραφων ανθρωπινης ανατομιας (ανθρωπινων phantoms) που επιτυγχανει την αναπαρασταση της αξονικης απεικονισης του ασθενους με ακριβη εξομοιωση της ανατομιας και αναπαραγωγη των αριθμων hounsfield των εικονων dicom |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20190100579A GR1009834B (el) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | Μεθοδος κατασκευης τρισδιαστατων αντιγραφων ανθρωπινης ανατομιας (ανθρωπινων phantoms) που επιτυγχανει την αναπαρασταση της αξονικης απεικονισης του ασθενους με ακριβη εξομοιωση της ανατομιας και αναπαραγωγη των αριθμων hounsfield των εικονων dicom |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| GR1009834B true GR1009834B (el) | 2020-10-05 |
Family
ID=73792866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| GR20190100579A GR1009834B (el) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | Μεθοδος κατασκευης τρισδιαστατων αντιγραφων ανθρωπινης ανατομιας (ανθρωπινων phantoms) που επιτυγχανει την αναπαρασταση της αξονικης απεικονισης του ασθενους με ακριβη εξομοιωση της ανατομιας και αναπαραγωγη των αριθμων hounsfield των εικονων dicom |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| GR (1) | GR1009834B (el) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112991854A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-18 | 四川大学华西医院 | 一种超声教学方法、装置及系统、电子设备 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015044781A2 (en) * | 2013-09-11 | 2015-04-02 | Rt Safe | System and method for patient-specific radiotherapy treatment verification and quality assurance |
| US20170050052A1 (en) * | 2015-07-09 | 2017-02-23 | Eric A. Burgett | Patient-specific, multi-material, multi-dimensional anthropomorphic human equivalent phantom and hardware fabrication method |
| JP2019066689A (ja) * | 2017-10-02 | 2019-04-25 | 株式会社イノベーションゲート | 個別患者用３ｄプリントファントム作成支援装置、個別患者用３ｄプリントファントム作成支援プログラム、ファントム、及び個別患者用３ｄプリントファントム作成・検証支援方法 |
-
2019
- 2019-12-27 GR GR20190100579A patent/GR1009834B/el active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015044781A2 (en) * | 2013-09-11 | 2015-04-02 | Rt Safe | System and method for patient-specific radiotherapy treatment verification and quality assurance |
| US20170050052A1 (en) * | 2015-07-09 | 2017-02-23 | Eric A. Burgett | Patient-specific, multi-material, multi-dimensional anthropomorphic human equivalent phantom and hardware fabrication method |
| JP2019066689A (ja) * | 2017-10-02 | 2019-04-25 | 株式会社イノベーションゲート | 個別患者用３ｄプリントファントム作成支援装置、個別患者用３ｄプリントファントム作成支援プログラム、ファントム、及び個別患者用３ｄプリントファントム作成・検証支援方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112991854A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-18 | 四川大学华西医院 | 一种超声教学方法、装置及系统、电子设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Joda et al. | The virtual patient in dental medicine | |
| Plooij et al. | Digital three-dimensional image fusion processes for planning and evaluating orthodontics and orthognathic surgery. A systematic review | |
| US20180168730A1 (en) | System and method for medical procedure planning | |
| US7894878B2 (en) | Anatomically-referenced fiducial marker for registration of data | |
| JP7100308B2 (ja) | 個別患者用３ｄプリントファントム作成支援プログラム | |
| US10467746B2 (en) | Method for producing teeth surface from x-ray scan of a negative impression | |
| JP2009501043A (ja) | 放射線療法治療において腫瘍の動きに対応する方法 | |
| WO2014185637A1 (ko) | 환자 맞춤형 어플리케이터에 대한 인쇄 데이터를 생성하는 장치 및 방법, 환자 맞춤형 어플리케이터를 제조하는 시스템 | |
| WO2006117147A1 (de) | Verfahren und system zur knochendichtekalibrierung | |
| Lambrecht et al. | Haptic model fabrication for undergraduate and postgraduate teaching | |
| US20170143445A1 (en) | Method and apparatus for operating a dental diagnostic image generation system | |
| Jamjoom et al. | Impact of number of registration points on the positional accuracy of a prosthetic treatment plan incorporated into a cone beam computed tomography scan by surface scan registration: An in vitro study | |
| Mille et al. | Fabrication of a pediatric torso phantom with multiple tissues represented using a dual nozzle thermoplastic 3D printer | |
| Hatamikia et al. | 3D printed patient-specific thorax phantom with realistic heterogenous bone radiopacity using filament printer technology | |
| Palkovics et al. | Digital hybrid model preparation for virtual planning of reconstructive dentoalveolar surgical procedures | |
| GR1009834B (el) | Μεθοδος κατασκευης τρισδιαστατων αντιγραφων ανθρωπινης ανατομιας (ανθρωπινων phantoms) που επιτυγχανει την αναπαρασταση της αξονικης απεικονισης του ασθενους με ακριβη εξομοιωση της ανατομιας και αναπαραγωγη των αριθμων hounsfield των εικονων dicom | |
| Jamayet et al. | New approach to 3D printing of facial prostheses using combination of open source software and conventional techniques: a case report | |
| CN110742639A (zh) | 扫描系统配置方法、装置、计算机设备和可读存储介质 | |
| Stratis et al. | Rotating and translating anthropomorphic head voxel models to establish an horizontal Frankfort plane for dental CBCT Monte Carlo simulations: a dose comparison study | |
| Hnatkova et al. | Conversion of 2D medical scan data into 3D printed models | |
| US8160327B2 (en) | Method for generating digital test objects | |
| KR102046855B1 (ko) | 방사선량을 측정하기 위한 팬텀 | |
| KR102283106B1 (ko) | 기도삽관 훈련용 팬텀 제조 방법 | |
| Dueñas et al. | CREATION OF A 3D PRINTED PLEURAL DRAINAGE PLACEMENT MODEL | |
| US20240189036A1 (en) | Method and apparatus for surgical procedure simulation based on virtual reality |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PG | Patent granted |
Effective date: 20201116 |