IT202100000254A1 - Metodo per la navigazione didascalica di immagini diagnostiche - Google Patents
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Description
Descrizione dell?invenzione Industriale avente per titolo: ?METODO PER LA NAVIGAZIONE DIDASCALICA DI IMMAGINI DIAGNOSTICHE?
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un metodo per la visualizzazione didascalica di immagini diagnostiche.
Il settore dello sviluppo di strumenti per la visualizzazione delle immagini diagnostiche ? estremamente ampio e in costante crescita. Nonostante ci?, gli strumenti e le tecnologie disponibili sono rivolti ad un uso professionale da parte degli specialisti che dispongono di adeguate conoscenze di anatomia umana e del segnale delle tecniche di tomografia, ad esempio tomografia computerizzata o risonanza magnetica. Allo stato dell?arte non esistono visualizzatori di immagini diagnostiche che siano orientati all?uso da parte di soggetti non esperti. Ci? comporta che i pazienti, che sono in definitiva le persone maggiormente interessate, in quanto dette immagini diagnostiche riguardano la loro salute, sono di fatto esclusi dalla possibilit? di capire direttamente, cio? senza l?intermediazione del sanitario presso cui sono in cura, qual ? il loro stato di salute.
In tal caso ? necessario ideare tecnologie per individuare automaticamente il settore anatomico in oggetto e fornire una descrizione derivata da un dizionario appositamente definito.
Il limite dello stato dell?arte consiste principalmente nel fatto che non esistono soluzioni che consentano la navigazione didascalica delle immagini, caratteristica che prevede, necessariamente, la preparazione di un atlante e di un dizionario.
Scopo della presente invenzione ? quello di risolvere il problema di identificare, all?interno delle immagini diagnostiche, la regione anatomica interessata, inquadrata ad esempio dal puntatore del mouse, e mostrare all?utente il nome della regione identificata e la relativa descrizione.
Quello descritto e altri scopi, come verr? esplicitato nel seguito, vengono raggiunti con un metodo, conforme alla rivendicazione 1, per la navigazione didascalica di immagini diagnostiche digitali, in cui dette immagini diagnostiche si riferiscono ad una regione anatomica.
Detto metodo ? caratterizzato dalle seguenti fasi:
- definizione di un primo spazio in cui sono visualizzate dette immagini diagnostiche digitali; - definizione di un secondo spazio template in cui viene definito un modello tridimensionale di detta regione anatomica;
- costruzione di un atlante digitale di anatomia umana, a partire da detto modello tridimensionale e assegnando ad ogni voxel del modello l?appartenenza ad una regione anatomica notevole, assieme ad un opportuno contenuto didascalico;
- determinazione di una trasformazione spaziale per il trasferimento nello spazio dell?immagine originale della classificazione delle regioni anatomiche assieme ai riferimenti alle regioni anatomiche ed ai relativi contenuti didascalici; - implementazione di una navigazione interattiva in modo tale che sia possibile mostrare la regione di appartenenza assieme ad un opportuno contenuto didascalico.
Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l?oggetto delle rivendicazioni dipendenti.
L?invenzione offre la possibilit? di introdurre il concetto di atlante per sfruttare degli algoritmi di co-registrazione per andare ad individuare le regioni all?interno dell?immagine.
Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione.
Il metodo secondo l?invenzione potr? essere vantaggiosamente impiegato per lo sviluppo di un dispositivo e di un relativo software atto a identificare, all?interno delle immagini diagnostiche, la regione anatomica interessata e mostrare all?utente il nome della regione identificata e la relativa descrizione.
Detta regione anatomica potr? essere selezionata dall?utente, ad esempio, mediante il puntatore del mouse o un touch screen. Contestualmente, l?utente stesso potr? navigare all?interno del programma, ricevendo informazioni didascaliche sulla regione stessa, potendo accedere a informazioni specifiche sull?anatomia e sulle patologie di detta regione.
Risulta immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a procedure, con funzionalit? equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione, come appare dalle rivendicazioni allegate.
La presente invenzione verr? meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento alla FIG. 1 allegata, che riporta uno schema della procedura per la definizione delle regioni e dei contenuti nell'immagine diagnostica oggetto della navigazione.
Il metodo secondo l?invenzione si pone come obiettivo la risoluzione del problema della navigazione ed interpretazione del contenuto delle immagini diagnostiche da parte di soggetti che non hanno adeguate conoscenze di anatomia e radiologia.
Secondo una forma preferita di attuazione, il metodo prevede di prendere in considerazione una regione anatomica (ad esempio il cervello) ed una modalit? diagnostica (ad esempio la risonanza magnetica - RM). Di detta regione anatomica vengono formate immagini diagnostiche digitali (I). In un opportuno spazio (spazio template) viene definito un modello tridimensionale di risonanza cerebrale (T) di detta regione anatomica, su cui viene costruito un atlante digitale di anatomia umana (A) assegnando ad ogni voxel del modello l?appartenenza ad una regione anatomica notevole (ad esempio, ippocampo). Per ogni regione viene definito un nome ed una descrizione con opportuni riferimenti bibliografici.
In FIG. 1 ? mostrato un primo spazio (SI), in cui ? visualizzata l?immagine diagnostica originale (I), e un secondo spazio template (ST) in cui viene definito detto modello tridimensionale (T).
Una volta opportunamente definito detto spazio template (ST), ? possibile stimare una trasformazione deformabile (Td) dallo spazio originale dell?immagine (SI) allo spazio template (ST), applicando tecniche di co-registrazione deformabile o non-lineare all?immagine originale (I).
Detta prima trasformazione deformabile (Td) ? ottenuta tramite primi mezzi di elaborazione delle immagini come algoritmi di co-registrazione deformabile che, con opportuni parametri, permettono di rilevare una trasformazione ottimale che porta l?immagine in oggetto su uno spazio template, consentendo una corrispondenza voxel a voxel tra le due immagini.
Nello spazio template ST, viene definito un atlante digitale di anatomia umana (A), predisponendo una associazione tra insiemi di voxel e regione anatomica (Ri) e, per ogni regione anatomica, una opportuna didascalia (Di).
Applicando una trasformazione inversa (Td<-1>) all?atlante digitale (A), ? possibile riportare nello spazio dell?immagine originale (SI) la classificazione delle regioni (IA) di cui ? composta, assieme ai relativi contenuti didascalici.
Detta seconda trasformazione inversa (Td<-1>) ? ottenuta tramite l?operazione di inversione della matrice di trasformazione (Td), individuata nella fase precedente.
Tale procedura abilita la possibilit? di implementare una navigazione interattiva delle immagini in cui, nel momento in cui un puntatore si sofferma, o seleziona, un determinato punto, ? possibile mostrare la regione anatomica di appartenenza (R1,R2,..,RN) assieme ad un opportuno contenuto didascalico (D1,D2,?,DN) (ad esempio, navigando sulle immagini di risonanza cerebrale e focalizzando su un punto, la procedura consente di individuare l?appartenenza di quel punto alla regione ?ippocampo? mostrando informazioni enciclopediche sulla struttura ippocampale, sulla sua funzione e, eventualmente, opportuni collegamenti di approfondimento).
Detta navigazione interattiva delle immagini ? ottenuta tramite terzi mezzi di visualizzazione delle immagini, ad integrazione delle procedure di visualizzazione convenzionali.
Si sono descritte delle forme preferite di attuazione dell?invenzione, ma naturalmente esse sono suscettibili di ulteriori modifiche e varianti nell?ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione, come evidenziato nelle rivendicazioni allegate nelle quali i segni di riferimento posti tra parentesi non possono essere interpretati nel senso di limitare le rivendicazioni stesse. Inoltre, la parola "comprendente" non esclude la presenza di elementi e/o fasi diversi da quelli elencati nelle rivendicazioni. L?articolo ?un?, ?uno? o ?una? precedente un elemento non esclude la presenza di una pluralit? di tali elementi. Il semplice fatto che alcune caratteristiche siano citate in rivendicazioni dipendenti diverse tra loro non indica che una combinazione di queste caratteristiche non possa essere vantaggiosamente utilizzata.
Claims (7)
1. Metodo per la navigazione didascalica di immagini diagnostiche digitali (I), in cui dette immagini diagnostiche (I) si riferiscono ad una regione anatomica, caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi:
- definizione di un primo spazio (SI) in cui sono visualizzate dette immagini diagnostiche digitali (I);
- definizione di un secondo spazio template (ST) in cui viene definito un modello tridimensionale (T) di detta regione anatomica;
- costruzione di un atlante digitale di anatomia umana (A), a partire da detto modello tridimensionale (T) e assegnando ad ogni voxel del modello l?appartenenza ad una regione anatomica notevole (R1,R2,..,RN), assieme ad un opportuno contenuto didascalico (D1,D2,?,DN);
- trasferimento nello spazio dell?immagine originale (SI) della classificazione delle regioni anatomiche (IA) assieme ai riferimenti alle regioni anatomiche (R1,R2,..,RN) ed ai relativi contenuti didascalici (D1,D2,?,DN);
- implementazione di una navigazione interattiva in modo tale che sia possibile mostrare la regione di appartenenza (R1,R2,..,RN) assieme ad un opportuno contenuto didascalico (D1,D2,?,DN).
2. Metodo per la navigazione didascalica di immagini diagnostiche, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto modello tridimensionale (T) di detta regione anatomica viene ottenuto mediante una prima trasformazione deformabile (Td),a partire da dette immagini diagnostiche digitali (I).
3. Metodo per la navigazione didascalica di immagini diagnostiche, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta prima trasformazione deformabile (Td) ? effettuata mediante tecniche di co-registrazione deformabile o non-lineare dell?immagine diagnostica originale (I).
4. Metodo per la navigazione didascalica di immagini diagnostiche, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto trasferimento nello spazio dell?immagine originale (SI) della classificazione delle regioni (IA), viene effettuato mediante una seconda trasformazione inversa (Td<-1>) dell?atlante digitale (A).
5. Metodo per la navigazione didascalica di immagini diagnostiche, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta prima trasformazione deformabile (Td) ? ottenuta tramite primi mezzi di elaborazione delle immagini , in particolare algoritmi di co-registrazione che consentono di individuare una trasformazione spaziale voxel-a-voxel
6. Metodo per la navigazione didascalica di immagini diagnostiche, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta seconda trasformazione inversa (Td<-1>) ? ottenuta tramite inversione geometrica della matrice di trasformazione (Td) individuata nella fase precedente
7. Metodo per la navigazione didascalica di immagini diagnostiche, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta navigazione interattiva delle immagini ? ottenuta tramite terzi mezzi di visualizzazione delle immagini su cui viene integrata la funzionalit? di interazione per la visualizzazione didascalica.
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