JP6928059B2 - 介入ツールの仮想ナビゲーションのための組織の非剛体変形のためのシステム及び方法 - Google Patents
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Description
ここでNは、骨の影響の数であり、iはスケルトンの中のリンク、Mは、スケルトン変形を記述する、変形場490のような、絶対リンク変換行列である。
マッピングテーブルは、各変形に対して1回だけ計算される必要があり得る。マッピングテーブルはGPU602に移動される。
(付記1) 基準状態における分岐した解剖学的構造の構成の基準三次元モデルを受信するステップ、
前記分岐した解剖学的構造の構成の変形状態の変形三次元モデルを作るために前記基準三次元モデルに三次元変形場を適用するステップ、及び
前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態の前記変形三次元モデルの画像を動的に表示するステップ、を含む、
方法。
(付記2) 前記基準三次元モデルに前記三次元変形場を適用するステップは、前記基準三次元モデル上のポイントに対して前記三次元変形場を補間するステップを含む、
付記1に記載の方法。
(付記3) 前記基準三次元モデルに前記三次元変形場を適用するステップはさらに、前記基準三次元モデル上の前記ポイントを、前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態の前記変形三次元モデル上のポイントに変換するステップを含む、
付記2に記載の方法。
(付記4) 前記基準三次元モデルに前記三次元変形場を適用するステップは、グラフィック処理ユニットで実行される、
付記1に記載の方法。
(付記5) 前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態は、少なくとも部分的に、周期的な解剖学的構造の運動によって引き起こされる、
付記1に記載の方法。
(付記6) 前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態は、少なくとも部分的に、前記分岐した解剖学的構造の構成の中に位置する介入器具によって引き起こされる、
付記1に記載の方法。
(付記7) 前記分岐した解剖学的構造の構成の中に位置する前記介入器具の画像及び前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態の前記変形三次元モデルの前記画像を含む合成画像を表示するステップをさらに含む、
付記6に記載の方法。
(付記8) 前記基準三次元モデルを受信するステップは、三次元メッシュモデルを受信するステップを含む、
付記1に記載の方法。
(付記9) 前記変形三次元モデルは、変形三次元メッシュモデルを含む、
付記1に記載の方法。
(付記10) 前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態の前記変形三次元モデルを作るために前記基準三次元モデルに前記三次元変形場を適用するステップは、変形した頂点のセットを作るステップを含み、前記変形三次元メッシュモデルは、前記変形した頂点のセットを含む、
付記9に記載の方法。
(付記11) 前記分岐した解剖学的構造の構成の前記基準状態に関する基準スケルトンツリーを生成するステップ、
前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態に関する変形スケルトンツリーを生成するステップ、及び
前記基準状態から前記変形状態への変形を記述する三次元場ベクトルのアレイを生成するステップであって、前記三次元変形場は前記三次元場ベクトルのアレイを含む、ステップ、
によって、前記三次元変形場を生成するステップをさらに含む、
付記1に記載の方法。
(付記12) 前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態の前記変形三次元モデルの前記画像を表示するステップは、少なくとも毎秒約30の連続変形画像の速度で、前記分岐した解剖学的構造の構成の中間変形の一連の画像を表示するステップを含む、
付記1に記載の方法。
(付記13) プロセッサ、及び
格納されたコンピュータ可読命令を有するメモリ、を備える、処理システムであって、
前記コンピュータ可読命令は、前記プロセッサによって実行されるとき、前記システムに:
基準状態における分岐した解剖学的構造の構成の基準三次元モデルを受信すること、
前記分岐した解剖学的構造の構成の変形状態の変形三次元モデルを作るために前記基準三次元モデルに三次元変形場を適用すること、及び
前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態の前記変形三次元モデルの画像を動的に表示すること、を生じさせる、
処理システム。
(付記14) 前記基準三次元モデルに前記三次元変形場を適用することは、前記基準三次元モデル上のポイントに対して前記三次元変形場を補間することを含む、
付記13に記載の処理システム。
(付記15) 前記基準三次元モデルに前記三次元変形場を適用することはさらに、前記基準三次元モデル上の前記ポイントを、前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態の前記変形三次元モデル上のポイントに変換することを含む、
付記14に記載の処理システム。
(付記16) 前記基準三次元モデルに前記三次元変形場を適用することは、グラフィック処理ユニットで実行される、
付記13に記載の処理システム。
(付記17) 前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態は、少なくとも部分的に、周期的な解剖学的構造の運動によって引き起こされる、
付記13に記載の処理システム。
(付記18) 前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態は、少なくとも部分的に、前記分岐した解剖学的構造の構成の中に位置する介入器具によって引き起こされる、
付記13に記載の処理システム。
(付記19) 前記分岐した解剖学的構造の構成の中に位置する前記介入器具の画像及び前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態の前記変形三次元モデルの前記画像を含む合成画像を表示することをさらに含む、
付記18に記載の処理システム。
(付記20) 前記基準三次元モデルを受信することは、三次元メッシュモデルを受信することを含む、
付記13に記載の処理システム。
(付記21) 前記変形三次元モデルは、変形三次元メッシュモデルを含む、
付記13に記載の処理システム。
(付記22) 前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態の前記変形三次元モデルを作るために前記基準三次元モデルに前記三次元変形場を適用することは、変形した頂点のセットを作ることを含み、前記変形三次元メッシュモデルは、前記変形した頂点のセットを含む、
付記21に記載の処理システム。
(付記23) 前記コンピュータ可読命令は、前記プロセッサによって実行されるとき:
前記分岐した解剖学的構造の構成の前記基準状態に対する基準スケルトンツリーを生成すること、
前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態に対する変形スケルトンツリーを生成すること、及び
前記基準状態から前記変形状態へ変形を記述する三次元場ベクトルのアレイを生成することであって、前記三次元変形場は前記三次元場ベクトルのアレイを含む、アレイを生成すること、
によって、前記システムに前記三次元変形場を生成することをさらに生じさせる、
付記13に記載の処理システム。
(付記24) 前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態の前記変形三次元モデルの画像を表示することは、少なくとも毎秒約30の連続変形画像の速度で、前記分岐した解剖学的構造の構成の中間変形の一連の画像を表示することを含む、
付記13に記載の処理システム。
Claims (9)
- プロセッサを有する処理システムの作動方法であって、前記方法は:
前記プロセッサが、基準状態における分岐した解剖学的構造の構成の基準三次元モデルを受信するステップ、
前記プロセッサが、前記分岐した解剖学的構造の構成の変形状態の変形三次元モデルを作るために前記基準三次元モデルに三次元変形場を適用するステップであって、
前記プロセッサが、前記基準三次元モデル上のポイントに対して前記三次元変形場を補間するステップ;及び
前記プロセッサが、前記基準三次元モデル上の前記ポイントを、前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態の前記変形三次元モデル上のポイントに変換するステップ;によって、
前記分岐した解剖学的構造の構成の変形状態の変形三次元モデルを作るために前記基準三次元モデルに三次元変形場を適用するステップ、
前記プロセッサが、前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態の前記変形三次元モデルの画像を動的に表示するステップ、及び
前記プロセッサが、前記三次元変形場を生成するステップであって、前記プロセッサが、
前記プロセッサによって生成された、前記分岐した解剖学的構造の構成の前記基準状態に関する基準スケルトンツリー;及び
前記プロセッサによって生成された、前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態に関する変形スケルトンツリー;
に基づいて、前記基準状態から前記変形状態への変形を記述する三次元場ベクトルのアレイを生成するステップによって、前記三次元変形場を生成するステップであって、前記三次元変形場は前記三次元場ベクトルのアレイを含む、ステップ、を含む、
方法。 - 前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態は、少なくとも部分的に、周期的な解剖学的構造の運動によって引き起こされる、又は少なくとも部分的に、前記分岐した解剖学的構造の構成の中に位置する介入器具によって引き起こされる、
請求項1に記載の方法。 - 前記プロセッサが、前記分岐した解剖学的構造の構成の中に位置する介入器具の画像及び前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態の前記変形三次元モデルの前記画像を含む合成画像を表示するステップをさらに含む、
請求項1又は2に記載の方法。 - 前記変形三次元モデルは、変形三次元メッシュモデルを含む、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。 - 前記プロセッサが、前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態の前記変形三次元モデルを作るために前記基準三次元モデルに前記三次元変形場を適用するステップは、前記プロセッサが、変形した頂点のセットを作るステップを含み、前記変形三次元メッシュモデルは、前記変形した頂点のセットを含む、
請求項4に記載の方法。 - プロセッサ、及び
格納されたコンピュータ可読命令を有するメモリ、を備える、処理システムであって、
前記コンピュータ可読命令は、前記プロセッサによって実行されるとき、前記システムに:
基準状態における分岐した解剖学的構造の構成の基準三次元モデルを受信すること、
前記分岐した解剖学的構造の構成の変形状態の変形三次元モデルを作るために前記基準三次元モデルに三次元変形場を適用することであって、
前記基準三次元モデル上のポイントに対して前記三次元変形場を補間すること、及び
前記基準三次元モデル上の前記ポイントを、前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態の前記変形三次元モデル上のポイントに変換すること、によって、
前記分岐した解剖学的構造の構成の変形状態の変形三次元モデルを作るために前記基準三次元モデルに三次元変形場を適用すること、
前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態の前記変形三次元モデルの画像を動的に表示すること、並びに
前記プロセッサによって生成された前記分岐した解剖学的構造の構成の前記基準状態に対する基準スケルトンツリー;及び
前記プロセッサによって生成された前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態に対する変形スケルトンツリー;
に基づいて、前記基準状態から前記変形状態への変形を記述する三次元場ベクトルのアレイを生成することであって、前記三次元変形場は前記三次元場ベクトルのアレイを含む、アレイを生成することによって、前記三次元変形場を生成すること、
を生じさせる、
処理システム。 - 前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態は、少なくとも部分的に、周期的な解剖学的構造の運動によって引き起こされる、又は少なくとも部分的に、前記分岐した解剖学的構造の構成の中に位置する介入器具によって引き起こされる、
請求項6に記載の処理システム。 - 前記分岐した解剖学的構造の構成の中に位置する介入器具の画像及び前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態の前記変形三次元モデルの前記画像を含む合成画像を表示することをさらに含む、
請求項6又は7に記載の処理システム。 - 前記変形三次元モデルは、変形三次元メッシュモデルを含み、
前記分岐した解剖学的構造の構成の前記変形状態の前記変形三次元モデルを作るために前記基準三次元モデルに前記三次元変形場を適用することは、変形した頂点のセットを作ることを含み、前記変形三次元メッシュモデルは、前記変形した頂点のセットを含む、
請求項6乃至8のいずれか1項に記載の処理システム。
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