Приложения для эффективной диагностики, зависимые от изображения и контекста, относящиеся к анатомии

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к системе для получения информации, относящейся к сегментированным объемным медицинским данным изображения. Техническим результатом является расширения функциональных возможностей за счет осуществления поиска фактических данных по объему человеческого организма. Система содержит блок отображения для отображения вида сегментированных объемных медицинских данных изображения на дисплее; блок индикации для указания местоположения на отображаемом виде; блок инициирования для инициирования события; блок идентификации для идентификации сегментированной анатомической структуры, содержащейся в сегментированных объемных медицинских видеоданных, на основе указанного местоположения на отображаемом виде, в ответ на инициированное событие; а также исполнительный блок для выполнения действия, связанного с идентифицированной сегментированной анатомической структурой, что позволяет получить информацию, относящуюся к сегментированным объемным медицинским видеоданным. Действие, выполняемое исполнительным блоком, может представлять собой отображение названия сегментированной анатомической структуры, краткого описания сегментированной анатомической структуры или подсказки о возможном пороке или нарушении функции сегментированной анатомической структуры. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к области содействия врачам в постановке медицинского диагноза, а точнее к получению информации, связанной с анатомической структурой, содержащейся в медицинских видеоданных.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Способ получения информации, связанной с анатомической структурой, содержащейся в медицинских видеоданных, описан US 2005/0039127 под заголовком «Electronic Navigation of Information Associated with Parts of a Living Body», далее приводится под ссылкой 1. В этом документе описана система для вывода изображения тела человека на дисплей. Пользователь может выбрать исследуемую часть тела обычным способом, например, с использованием компьютерной мыши. В ответ на выбор пользователем части тела обеспечивается информация, связанная с физическими аспектами выбранной части тела, включая симптомы и медицинские показания. Изображение тела человека может быть стилизованным или в виде фотографии. Однако получение информации, описанной в (1), не предполагает поиск фактических данных по объему человеческого организма.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предпочтительно иметь систему, способную осуществлять поиск объемных медицинских видеоданных для получения информации, связанной с анатомической структурой, содержащейся в объемных медицинских видеоданных.

Для решения этой задачи в аспекте настоящего изобретения система для получения информации, относящейся к сегментированным объемным медицинским видеоданным, содержит:

блок отображения для отображения вида сегментированных объемных медицинских видеоданных на дисплей;

блок указания для указания местоположения на виде, выведенном на дисплей;

блок инициирования для инициирования события;

блок идентификации для идентификации сегментированной анатомической структуры, содержащейся в сегментированных объемных медицинских видеоданных, на основе указанного местоположения на виде, отображаемом на дисплее, в ответ на инициированное событие; а также

исполнительный блок для выполнения действия, связанного с идентифицированной сегментированной анатомической структурой, что позволяет получить информацию, относящуюся к сегментированным объемным медицинским видеоданным.

Вид сегментированных объемных медицинских видеоданных выведен на дисплей. Этот вид позволяет пользователю системы увидеть и указать сегментированную анатомическую структуру, представляющую для него интерес. При указании могут быть использованы стандартные операции, такие как сдвиг, поворот, увеличение и/или уменьшение изображения в отношении сегментированных объемных медицинских видеоданных. Исследуемая анатомическая структура может быть сердцем человека как пациента. Блок указания и блок инициирования могут быть совмещены с использованием устройства мыши. Мышь управляет местоположением указателя мыши на дисплее. Указатель мыши может быть использован для указания местоположения на виде, выведенном на дисплей. Событием может считаться событие наведения указателя мыши. Событие наведения указателя мыши инициируется, когда указатель мыши пребывает в некотором местоположении на дисплее в течение заданного времени. Блок идентификации выполнен с возможностью идентификации сегментированной анатомической структуры, например, сердца, показанной на виде сегментированных объемных медицинских видеоданных, на основе местоположения указателя, управляемого мышью, в ответ на инициированное событие. Исполнительный блок при этом выполнен с возможностью выполнения действий, связанных с идентифицированной сегментированной анатомической структурой, например, сердцем, в ответ на инициированное событие. Выполняемое действие может заключаться в выводе на дисплей меню, содержащего позиции, характерные для сегментированной анатомической структуры. Например, позиции меню в случае сердца могут содержать метку с названием «СЕРДЦЕ», ссылку на документ, содержащий описание общих заболеваний сердца, а также системный вызов для выполнения действий по вычислению и выводу на дисплей размеров левого желудочка сердца. Таким образом, система позволяет получить информацию, относящуюся к объемным медицинским видеоданным.

В одном варианте осуществления системы система содержит блок сегментации для сегментирования объемных медицинских видеоданных, посредством чего создаются сегментированные объемные медицинские видеоданные. Предпочтительно объемные медицинские видеоданные могут быть сегментированы с использованием системы в автоматическом, полуавтоматическом или ручном режиме. В блоке сегментации системы могут быть использованы различные способы сегментации, например способ сегментации при адаптации модели формы к объемным медицинским видеоданным.

В одном варианте осуществления системы такая система также содержит блок установления взаимосвязи для установления взаимосвязи между выполняемым действием и сегментированной анатомической структурой. Блок установления взаимосвязи предпочтительно позволяет устанавливать взаимосвязь между выполняемым действием и сегментированной анатомической структурой, содержащейся в сегментированных объемных медицинских видеоданных. Например, выполняемое действие, которое должно быть связано с сегментированной анатомической структурой, может заключаться в выводе на дисплей документа, содержащего полезную информацию по сегментированной анатомической структуре, или запуске приложения для расчета и вывода на дисплей размеров сегментированной анатомической структуры. Выполняемые действия могут быть определены на основе входных данных, вводимых пользователем системы. При необходимости блок установления взаимосвязи может быть также выполнен с возможностью установления взаимосвязи между событием и действием, в ответ на которое действие выполняется. Так, первое событие, например, наведение указателя, может быть связано с первым действием, а второе событие, например, наведение указателя и щелчок, может быть связано со вторым действием.

В одном варианте осуществления системы выполняемое действие, связанное с идентифицированной сегментированной анатомической структурой, основывается на модели, адаптированной к сегментированной анатомической структуре. Этот вариант осуществления в значительной степени способствует установлению взаимосвязи между выполняемым действием и сегментированной анатомической структурой, содержащейся в сегментированных объемных медицинских видеоданных. Например, порция данных, содержащихся в модели анатомической структуры или связанных с такой моделью, может содержать инструкции по запуску операции по выводу на дисплей меню, которое содержит ссылки на Web-страницы с полезной информацией по анатомической структуре, описываемой моделью. В процессе сегментации на основе модели, модель адаптирована к анатомической структуре, содержащейся в объемных медицинских видеоданных. Таким образом, автоматически устанавливается связь между действием и анатомической структурой в процессе сегментации. Возможно также, чтобы порция данных, содержащихся в модели, адаптированной к сегментированной анатомической структуре, или связанных с такой моделью, может кроме того содержать дескриптор события, например, события по наведению указателя и щелчку, для выполнения действия, связанного с сегментированной анатомической структурой.

В одном варианте осуществления системы действие, связанное с идентифицированной сегментированной анатомической структурой, основывается на классе, назначенном элементам данных, содержащихся в сегментированной анатомической структуре. Этот вариант осуществления также в значительной степени способствует установлению взаимосвязи между выполняемым действием и сегментированной анатомической структурой, содержащейся в сегментированных объемных медицинских видеоданных. Например, порция данных, содержащаяся в классе, описывающем анатомическую структуру, или связанная с таким классом, может содержать инструкции для запуска отображения на дисплее Web-страницы с полезной информацией по анатомической структуре. В процессе классификации элементов данных, т.е. сегментации на основе классов, некоторые элементы данных, содержащиеся в объемных медицинских видеоданных, классифицируются как элементы данных, содержащиеся в анатомической структуре. Таким образом, автоматически устанавливается связь между действием и классифицированными элементами данных, которые были определены как элементы данных сегментированной анатомической структуры в процессе классификации элементов данных, относящихся к объемным медицинским видеоданным. Возможно также, чтобы порция данных, содержащаяся в классе, описывающем сегментированную анатомическую структуру, или связанная с таким классом, могла кроме того содержать дескриптор события, например, события по наведению указателя и щелчку, для выполнения действия, связанного с идентифицированной сегментированной анатомической структурой.

В одном варианте осуществления системы выполняемое действие, связанное с идентифицированной сегментированной анатомической структурой, основывается на видеоданных члена (класса), содержащих сегментированную анатомическую структуру, при этом видеоданные члена (класса) содержатся в сегментированных объемных медицинских видеоданных. Этот вариант осуществления также в значительной степени способствует установлению взаимосвязи между выполняемым действием и сегментированной анатомической структурой, содержащейся в сегментированных объемных медицинских видеоданных. Например, порция данных, содержащаяся в видеоданных члена (класса), содержащих сегментированную анатомическую структуру, или связанная с такими видеоданными, может содержать инструкции для запуска операции по отображению на дисплее Web-страницы с полезной информацией по анатомической структуре. Возможно также, чтобы порция данных, содержащихся в видеоданных члена, содержащих сегментированную анатомическую структуру, или связанная с такими видеоданными, могла кроме того содержать дескриптор события, например, события по наведению указателя и щелчку, для выполнения действия, связанного с идентифицированной сегментированной анатомической структурой.

В одном варианте осуществления системы действие для выполнения исполнительным блоком заключается в выводе на дисплей меню, которое содержит по меньшей мере одну позицию меню. Например, меню может содержать позицию для запуска приложения для расчета и вывода на дисплей некоторой характеристики сегментированной анатомической структуры. Кроме того, меню может содержать позицию для запуска Web-браузера и вывода на дисплей Web-страницы, которая описывает специфические заболевания и/или лечение, относящиеся к сегментированной анатомической структуре. Мероприятия с меню могут предложить пользователю системы множество полезных записей для описания и/или анализа указанной сегментированной анатомической структуры.

В следующем аспекте изобретения устройство для получения изображений содержит систему для получения информации, относящейся к сегментированным объемным медицинским видеоданным, при этом система содержит:

блок отображения для отображения вида сегментированных объемных медицинских видеоданных на дисплее;

блок указания для указания местоположения на виде, отображаемом на дисплее;

блок инициирования для инициирования события;

блок идентификации для идентификации сегментированной анатомической структуры, содержащейся в сегментированных объемных медицинских видеоданных, на основе указанного местоположения на виде, отображаемом на дисплее, в ответ на инициированное событие; а также

исполнительный блок для выполнения действия, связанного с идентифицированной сегментированной анатомической структурой, что позволяет получить информацию, относящуюся к сегментированным объемным медицинским видеоданным.

В следующем аспекте изобретения рабочая станция содержит систему для получения информации, относящейся к сегментированным объемным медицинским видеоданным, при этом система содержит:

блок отображения для отображения вида сегментированных объемных медицинских видеоданных на дисплее;

блок указания для указания местоположения на виде, отображаемом на дисплее;

блок инициирования для инициирования события;

блок идентификации для идентификации сегментированной анатомической структуры, содержащейся в сегментированных объемных медицинских видеоданных, на основе указанного местоположения на виде, отображаемом на дисплее, в ответ на инициированное событие; а также

исполнительный блок для выполнения действия, связанного с идентифицированной сегментированной анатомической структурой, что позволяет получить информацию, относящуюся к сегментированным объемным медицинским видеоданным.

В следующем аспекте изобретения способ получения информации, относящейся к сегментированным объемным медицинским видеоданным, содержит:

этап отображения для отображения вида сегментированных объемных медицинских видеоданных на дисплее;

этап указания для указания местоположения на виде, отображаемом на дисплее;

этап инициирования для инициирования события;

этап идентификации для идентификации сегментированной анатомической структуры, содержащейся в сегментированных объемных медицинских видеоданных, на основе указанного местоположения на виде, отображаемом на дисплее, в ответ на инициированное событие; а также

этап исполнения для выполнения действия, связанного с идентифицированной сегментированной анатомической структурой, что позволяет получить информацию, относящуюся к сегментированным объемным медицинским видеоданным.

В следующем аспекте изобретения программный продукт, который должен быть загружен компьютерными средствами, содержит команды для получения информации, относящейся к сегментированным объемным медицинским видеоданным, при этом компьютерные средства содержат блок обработки данных и запоминающее устройство, программный продукт после загрузки обеспечивает упомянутый блок обработки данных возможностью выполнять следующие задачи:

отображение вида сегментированных объемных медицинских видеоданных на дисплее;

указание местоположения на виде, отображаемом на дисплее;

инициирование события;

идентификация сегментированной анатомической структуры, содержащейся в сегментированных объемных медицинских видеоданных, на основе указанного местоположения на виде, отображаемом на дисплее, в ответ на инициированное событие; а также

выполнение действия, связанного с идентифицированной сегментированной анатомической структурой, что позволяет получить информацию, относящуюся к сегментированным объемным медицинским видеоданным.

Модификации и изменения устройства для получения изображений, рабочей станции, способа и/или программного продукта, которые соответствуют описанным модификациям системы и изменениям в ней, могут быть осуществлены специалистом на основе настоящего описания.

Специалисту следует понимать, что данный способ может быть применен для объемных, т.е. трехмерных (3D), видеоданных, полученных различными средствами, такими как, но не ограничиваясь ими, компьютерная томография (CT), магнитно-резонансная визуализация (MRI), ультразвуковое исследование (US), позитронно-эмиссионная томография (PET), однофотонная эмиссионная компьютерная томография (SPECT) и медицинская радиология (NM).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие аспекты изобретения станут ясными и будут освещены с учетом вариантов осуществления, описанных ниже, и со ссылками на сопровождающие чертежи, где

на Фиг. 1 схематично показана функциональная схема примера осуществления системы;

на Фиг. 2 показан пример вида сердца;

на Фиг. 3 схематично проиллюстрировано сердце с выделенными сегментированными анатомическими структурами;

на Фиг. 4 проиллюстрирован первый пример действия, связанного с правой коронарной артерией;

на Фиг. 5 проиллюстрирован второй пример действия, связанного с правой коронарной артерией;

на Фиг. 6 проиллюстрировано приложение, запущенное при выборе первой позиции меню;

на Фиг. 7 проиллюстрировано приложение, запущенное при выборе пятой позиции меню;

на Фиг. 8 показано графическое представление примера реализации способа;

на Фиг. 9 схематично показан пример осуществления устройства для получения изображения; и

на Фиг. 10 схематично показан пример осуществления рабочей станции.

На всех Фигурах для обозначения схожих частей использованы одинаковые ссылочные позиции.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

На Фиг. 1 схематично показана функциональная схема примера осуществления системы 100 для получения информации, относящейся к сегментированным объемным медицинским видеоданным, при этом система 100 содержит:

блок 110 отображения для отображения вида сегментированных объемных медицинских видеоданных на дисплее;

блок 115 указания для указания местоположения на виде, выведенном на дисплей;

блок 120 инициирования для инициирования события;

блок 125 идентификации для идентификации сегментированной анатомической структуры, содержащейся в сегментированных объемных медицинских видеоданных, на основе указанного местоположения на виде, отображаемом на дисплее, в ответ на инициированное событие; а также

исполнительный блок 130 для выполнения действия, связанного с идентифицированной сегментированной анатомической структурой, что позволяет получить информацию, относящуюся к сегментированным объемным медицинским видеоданным.

Пример осуществления системы 100, кроме того, содержит следующие блоки:

блок 103 сегментации для сегментирования объемных медицинских видеоданных, посредством чего создаются сегментированные объемные медицинские видеоданные;

блок 105 установления взаимосвязи для установления взаимосвязи между выполняемым действием и сегментированной анатомической структурой;

блок 160 управления для осуществления управления последовательностью выполняемых действий в системе 100;

интерфейс 165 пользователя для связи с пользователем системы 100; а также

блок 170 памяти для хранения данных.

В варианте осуществления системы 100 имеются три входных соединителя 181, 182 и 183 для ввода данных. Первый входной соединитель 181 выполнен с возможностью приема данных, поступающих из памяти для хранения данных, такой как, но не ограничиваясь этим, жесткий диск, магнитная лента, флэш-память или оптический диск. Второй входной соединитель 182 выполнен с возможностью приема данных, поступающих из устройства ввода пользователя, такого как, но не ограничиваясь этим, компьютерная мышь или сенсорный экран. Третий входной соединитель 183 выполнен с возможностью приема данных, поступающих из устройства ввода пользователя, такого как клавиатура. Эти три входных соединителя 181, 182 и 183 соединены с входным блоком 180 управления.

В варианте осуществления системы 100 имеются два выходных соединителя 191 и 192 для выходных данных. Первый выходной соединитель 191 выполнен с возможностью вывода данных в память для хранения данных, такую как, но не ограничиваясь этим, жесткий диск, магнитная лента, флэш-память или оптический диск. Второй выходной соединитель 192 выполнен с возможностью вывода данных на устройство индикации. Выходные соединители 191 и 192 получают соответствующие данные через выходной блок 190 управления.

Специалист поймет, что существует много возможностей соединить входные устройства с входными соединителями 181, 182 и 183, а выходные устройства с выходными соединителями 191 и 192 системы 100. Такие возможности содержат в себе, но не ограничиваются этим, проводное и беспроводное соединение, цифровую сеть, такую как, но не ограничиваясь этим, локальная сеть (LAN) и сеть широкого доступа (WAN), Интернет, цифровую телефонную сеть, а также аналоговую телефонную сеть.

В варианте осуществления системы 100 система 100 содержит блок 170 памяти. Система 100 выполнена с возможностью приема входных данных от внешних устройств через любой из входных соединителей 181, 182 и 183 и хранения принятых входных данных в блоке 170 памяти. Загрузка входных данных в блок 170 памяти позволяет обеспечить быстрый доступ к области релевантных данных блоками системы 100. Входные данные могут содержать, например, сегментированные объемные медицинские видеоданные. В качестве альтернативы, входные данные могут содержать объемные медицинские видеоданные для сегментирования блоком 103 сегментации. Блок 170 памяти может быть выполнен с использованием устройств, таких как, но не ограничиваясь этим, микросхема памяти с произвольным доступом (RAM), микросхема постоянной памяти (ROM) и/или накопитель на жестком диске и жесткий диск. Блок 170 памяти может, кроме того, быть выполнен с возможностью хранения выходных данных. Выходные данные могут содержать, например, файл журнала, документирующего использование системы 100. Блок 170 памяти также выполнен с возможностью получения данных от блоков системы 100, содержащей блок 103 сегментации, блок 105 установления взаимосвязи, блок 110 отображения, блок 115 указания, блок 120 инициирования, блок 125 идентификации, исполнительный блок 130, блок 160 управления и интерфейс 165 пользователя, а также передачи данных этим блокам через шину 175 памяти. Блок 170 памяти, кроме того, выполнен с возможностью передачи доступных выходных данных на внешние устройства через любой из выходных соединителей 191 и 192. Хранение данных из блоков системы 100 в блоке 170 памяти может предпочтительно улучшить функциональные характеристики блоков системы 100, также как и скорость передачи выходных данных от блоков системы 100 к внешним устройствам.

В качестве альтернативы система 100 может не содержать блок 170 памяти и шину 175 памяти. Входные данные, используемые системой 100, могут вводиться с по меньшей мере одного внешнего устройства, такого как внешняя память или процессор, соединенного с блоками системы 100. Таким же образом, выходные данные, полученные системой 100, могут передаваться на по меньшей мере одно внешнее устройство, такое как внешняя память или процессор, соединенное с блоками системы 100. Блоки системы 100 могут быть выполнены с возможностью получения данных друг от друга через внутренние соединения или информационную шину.

В примере осуществления системы 100, показанной на Фиг. 1, система 100 содержит блок 160 управления, для осуществления управления последовательностью выполняемых действий в системе 100. Этот блок управления может быть выполнен с возможностью получения данных для управления от блоков системы 100 и обеспечения данными для управления блоков системы 100. Например, после инициирования события блоком 120 инициирования этот блок 120 инициирования может иметь возможность передачи управляющих данных «событие инициировано» на блок 160 управления, а этот блок 160 управления может быть выполнен с возможностью обеспечения управляющими данными «идентифицировать сегментированную анатомическую структуру» блока 125 идентификации, запрашивая блок 125 идентификации идентифицировать сегментированную анатомическую структуру на основе указанного местоположения. В качестве альтернативы функция управления может быть реализована другим блоком системы 100.

В примере осуществления системы 100, показанной на Фиг. 1, система 100 содержит интерфейс 165 пользователя для связи с пользователем системы 100. Интерфейс 165 пользователя может быть выполнен с возможностью обеспечения пользователя средствами для поворота и сдвига сегментированных объемных медицинских видеоданных, изображенных на дисплее. При желании интерфейс пользователя может получить ввод пользователя для выбора режима работы системы 100, такого как, например, режима использования блока 103 сегментации для сегментирования объемных медицинских видеоданных. Специалист поймет, что в интерфейсе 165 пользователя системы 100 может быть предпочтительно реализовано большее число функций.

Объемные, т.е. трехмерные (3D), медицинские видеоданные содержат элементы. Каждый элемент (x, y, z, I) данных объемных медицинских видеоданных содержит местоположение (x, y, z), которое обычно представлено в декартовых координатах x, y, z в системе координат видеоданных, а также интенсивность I в этом местоположении. Объем объемных медицинских видеоданных может быть определен как объем, содержащий все местоположения (x, y, z), содержащиеся в элементах (x, y, z, I) видеоданных. Когда медицинские видеоданные содержат множество видеоданных члена (класса), каждый элемент данных может также содержать индекс m принадлежности, указывающий к каким видеоданным члена (класса) упомянутый элемент данных принадлежит. Видеоданные члена (класса) могут быть получены различными путями. Например, первые видеоданные члена (класса) могут быть получены с использованием первого способа сбора видеоданных, а вторые видеоданные члена (класса) могут быть получены с использованием второго способа сбора видеоданных. В качестве альтернативы, видеоданные члена (класса) могут быть получены путем обработки медицинских видеоданных, например, путем сегментирования медицинских видеоданных и разбиения медицинских видеоданных на множество видеоданных члена (класса) на основе сегментации. Специалист поймет, что способ получения видеоданных члена (класса) не ограничивает объем притязаний формулы изобретения.

Объемные медицинские видеоданные сегментированы. Сегментация позволяет идентифицировать анатомические структуры в объемных медицинских видеоданных. Например, сегментированные объемные медицинские видеоданные, описывающие сердце, могут содержать сегментированные анатомические структуры, такие как левый желудочек, правый желудочек, левое предсердие, правое предсердие, миокард левого желудочка, основные стволы коронарных артерий, предсердно-желудочковые отверстия и клапаны. Сегментация может быть достигнута различными способами и средствами, которые содержат, но не ограничиваются этим, применение жесткой, масштабируемой или упруго-деформируемой моделей для объемных медицинских видеоданных с использованием классификаторов (так называемых классификаторов вокселов) для классификации элементов данных объемных медицинских видеоданных, а также классификации элемента данных объемных медицинских видеоданных на основе принадлежности данным при мультиобъемной визуализации. Сегментированные объемные медицинские видеоданные содержат объемные медицинские видеоданные и результаты сегментации.

В варианте осуществления системы 100 результаты сегментации содержат координаты общих точек семейств кривых адаптированных модельных сеток в системе координат видеоданных. Модельная сетка адаптирована к анатомической структуре. Модельная сетка описывает поверхность анатомической структуры, к которой она адаптирована. Сегментирование изображения, основанное на применении модельных сеток к анатомическим структурам в объемных медицинских видеоданных, описано в статье H. Delingette «General Object Reconstruction based on Simplex Meshes», International Journal of Computer Vision, vol. 32, pages 11-142, 1999.

В варианте осуществления системы 100 каждый элемент данных классифицируется на основе признака элемента данных и/или признака соседних элементов данных. Например, признаком элемента данных может быть интенсивность, содержащаяся в элементе данных, а признаком соседних элементов может быть систематизированная структура, содержащаяся в соседних элементах. Элементы данных, отнесенные к одному классу, определяют одну сегментированную анатомическую структуру. Класс элементов данных, определяющих сегментированную анатомическую структуру, далее будет называться классом анатомической структуры. Классификация может быть также применена и к вокселам. Воксел содержит малый объем объема изображения и интенсивность, отнесенную к этому малому объему. Специалист поймет, что воксел может рассматриваться как эквивалент элемента видеоданных. Сегментирование магнитно-резонансных (MR) видеоданных мозга, основанное на классификации элементов данных в MR видеоданных мозга, описано в статье C.A. Cocosco et al. «A Full Automatic and Robust Brain MRI Tissue Classification Method», Medical Image Analysis, vol. 7, pages 513-527, 2003.

В варианте осуществления системы 100 медицинские видеоданные содержат множество видеоданных члена (класса). Каждые видеоданные члена (класса) рассматриваются как описывающие сегментированную анатомическую структуру. В этом варианте осуществления изобретения сегментация основана на принадлежности видеоданных к классу.

Специалисту следует понимать, что существует много способов, приемлемых для сегментирования объемных медицинских видеоданных. Объем притязаний формулы изобретения не зависит от способа сегментации.

Специалист также поймет, что сегментированные объемные медицинские видеоданные могут описывать различные сегментированные анатомические структуры, например, структуры сердца, легкого, толстой кишки, артериального дерева, головного мозга и т.д.

Блок 110 отображения системы 100 выполнен с возможностью отображения вида сегментированных объемных медицинских видеоданных на дисплей. На Фиг. 2 показан пример вида сердца. Сегментированные анатомические структуры не выделены подсветкой на виде, показанном на Фиг. 2. Этот вид сердца получен в результате вычислений с использованием рендеринга объемов в реальном времени (DVR). Специалист поймет, что существует много способов, которые могут быть использованы для расчета вида объемных медицинских видеоданных, например, способ проекций по максимальной интенсивности (MIP), iso-surface projection (ISP), рентгенограмм, обработанных по цифровым компьютерным технологиям (DRR). При использовании MIP элемент изображения на дисплее выставлен на максимальное значение вдоль проекционного луча. В случае ISP проекционные лучи прерываются при достижении представляющей интерес изоповерхности. Изоповерхность определяется как множество уровня функции интенсивности, т.е. как множество всех вокселов с одинаковой интенсивностью. Дополнительную информацию по MIP и ISP можно найти в книге Barthold Lichtenbelt, Randy Crane, Shaz Naqvi, «Introduction to Volume Rendering», Hewlett-Packard Professional Books, Prentice Hall; Bk& CD-Rom edition (1998). В случае DVR функция преобразования соотносит визуально воспроизводимую характеристику, такую как светонепроницаемость, со значениями интенсивности, содержащимися в сегментированных объемных медицинских видеоданных. Реализация DVR описана в статье T. He et al. «Generation of Transfer Functions with Stochastic Search Techniques», Proceedings of IEEE Visualization, pages 227-234, 1996. При DRR проекционное изображение, например, рентгеновское изображение, воспроизводится из объемных данных, например, из данных СТ. Реализация DRR описана в статье J. Alakijala et al. «Reconstructing of digital radiographs by texture mapping, ray casting and splatting», Engineering in Medicine and Biology, 1966, Bridging Disciplines for Biomedicine, Proceedings of the 18th Annual International Conference of the IEEE, vol. 2, pages 643-645, 1996.

При мультиобъемной визуализации выведенное на дисплей изображение определяется на основе множества видеоданных члена (класса). Некоторое количество элементов данных, принадлежащих различным видеоданным члена (класса), могут соответствовать одному местоположению. Способ мультиобъемного DVR описан в статье D. R. Nadeau «Volume scene graphs», Proceedings of the IEEE Symposium on Volume Visualization, pages 49-56, 2000.

Выбор способа для расчета вида объемных медицинских видеоданных не ограничивает объем притязаний формулы изобретения. По желанию сегментированные анатомические структуры могут быть выделены на виде, выведенном на дисплей. Вид, показанный на Фиг. 3, схематично иллюстрирует сердце с помеченными сегментированными анатомическими структурами. Использование цвета для выделения сегментированных анатомических структур позволяет более подробно показать сегментированные анатомические структуры при четком выделении каждой сегментированной анатомической структуры.

В варианте осуществления системы 100 система содержит блок 103 сегментации для сегментирования объемных медицинских видеоданных, посредством чего создаются сегментированные объемные медицинские видеоданные. Объемные медицинские видеоданные могут быть сегментированы в автоматическом, полуавтоматическом и/или ручном режиме с использованием блока 103 сегментации в системе 100. Специалист поймет, что существует много вариантов систем для сегментации и что пригодная для применения система для сегментации может быть включена в состав системы 100 в качестве блока 103 сегментации.

Блок 115 указания в системе 100 выполнен с возможностью указания местоположения на виде, выведенном на дисплей. Местоположение на виде, выведенном на дисплей, используется блоком 125 идентификации для идентификации сегментированной анатомической структуры, которая представляет интерес для пользователя. В варианте осуществления системы 100 блок 115 указания может быть реализован с использованием устройства мыши. Пользователь может управлять указателем местоположения на дисплее, используя устройство мыши. В качестве альтернативы указателем можно управлять с использованием шарового манипулятора или клавиатуры. Указатель может быть заменен иным средством индикации, например, перекрестием как формой курсора. Перекрестием можно управлять при помощи мыши или иными средствами. Специалист поймет, что способ индикации местоположения на виде, выведенном на дисплей, не ограничивает объем притязаний формулы изобретения.

Блок 120 инициирования системы 100 выполнен с возможностью инициирования события. Событие, инициированное блоком 120 инициирования, используется блоком 125 идентификации для начала идентификации сегментированной анатомической структуры. Инициированное событие далее может быть использовано исполнительным блоком 130 для определения того, какое действие, связанное с идентифицированной сегментированной анатомической структурой, должно быть выполнено. В варианте осуществления системы 100 блок 120 инициирования реализован совместно с блоком 115 указания как устройство мыши. Блок 120 инициирования может быть выполнен с возможностью инициирования одного события, например, события по наведению указателя или события по наведению указателя и щелчку. Событие по наведению указателя может быть выполнено с возможностью совершения, если указатель, управляемый устройством мыши, остается в определенном местоположении на дисплее в течение заданного времени, например, одной секунды. Событие по наведению указателя и щелчку может быть выполнено с возможностью совершения, если указатель находится в некотором местоположении на дисплее и совершается щелчок кнопкой мыши. По желанию блок инициирования может быть выполнен с возможностью инициирования множества событий, например, обоих событий по наведению указателя и наведению указателя и щелчку, реализуемых устройством мыши. Специалист знает примеры других событий и путей реализации событий. Примеры осуществления блока инициирования 120 системы приведены для иллюстрации изобретения и не должны истолковываться как ограничивающие объем притязаний формулы изобретения.

Блок 125 идентификации выполнен с возможностью идентификации сегментированной анатомической структуры, содержащейся в сегментированных объемных медицинских видеоданных, на основе указанного местоположения на виде, выведенном на дисплей, в ответ на инициированное событие. Сегментированная анатомическая структура, визуализированная в указанном местоположении, представляет собой идентифицированную сегментированную анатомическую структуру. В одном варианте осуществления сегментированная анатомическая структура определяется на основе зондирующего луча, начинающегося по существу из указанного местоположения на дисплее, т.е. на плоскости визуального наблюдения, и проходящего в направлении по существу перпендикулярном дисплею вглубь визуализированного объема сегментированных объемных медицинских видеоданных. Например, блок 125 идентификации может быть выполнен с возможностью зондирования сегментированных объемных медицинских видеоданных в эквидистантных местоположениях вдоль зондирующего луча. В каждом эквидистантном местоположении на зондирующем луче из сегментированных объемных медицинских видеоданных получают ближайш