利用基于解剖结构的三维(3D)模型切割进行三维(3D)打印的方法和系统技术方案

提供了具体地在医学成像操作期间利用基于解剖结构的三维(3D)模型切割进行三维(3D)打印的系统和方法。打印的系统和方法。打印的系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用基于解剖结构的三维(3D)模型切割进行三维(3D)打印的方法和系统


[0001]本公开的各方面涉及医学成像解决方案。更具体地，根据本公开的某些实施方案涉及利用基于解剖结构的三维(3D)模型切割进行三维(3D)打印的方法和系统。

技术介绍

[0002]各种医学成像技术可用于对人体中的器官和软组织进行成像，诸如超声成像、计算机断层摄影(CT)扫描、磁共振成像(MRI)等。在医学成像期间生成图像的方式取决于特定技术。
[0003]例如，在超声成像时，使用实时的无创高频声波来产生超声图像，通常为人体内的器官、组织、对象的超声图像。在医学成像期间产生或生成的图像可以是二维(2D)、三维(3D)和/或四维(4D)图像(本质上为实时/连续的3D图像)。通常，在医学成像期间，采集成像数据集(包括3D/4D成像期间的体积成像数据集)并且利用成像数据集实时地生成和渲染对应的图像(例如，经由显示器)。
[0004]在一些情况下，可能期望生成与医学图像中描绘的结构对应的3D对象，这通常被称为3D打印。物理模型的三维(3D)打印可提供用于外科手术计划、研究、医用产品开发、纪念品等的解剖结构。然而，三维(3D)打印可能具有某些挑战和限制。在这方面，来自医学成像数据集的3D打印物理模型的现有过程通常可以是复杂的、耗时的并且具有挑战性。
[0005]通过将此类系统与本申请的其余部分中参考附图阐述的本公开的一些方面进行比较，常规和传统方法的更多限制和缺点对本领域的技术人员将变得显而易见。

技术实现思路

[0006]提供了利用基于解剖结构的三维(3D)模型切割进行三维(3D)打印的方法和系统，其基本上如结合至少一个附图所示和/或所述，如在权利要求书中更完整地阐述。
[0007]从以下描述和附图将更全面地理解本公开的这些和其他优点、方面和新颖特征、以及本公开的一个或多个所例示的示例性实施方案的细节。
附图说明
[0008]图1A是示出支持三维(3D)打印的示例性医学成像装置的框图。
[0009]图1B是示出支持三维(3D)打印的示例性医学成像装置的框图，其中3D打印数据处理被卸载。
[0010]图2是示出示例性超声系统的框图，该示例性超声系统可以被配置成支持利用基于解剖结构的三维(3D)模型切割进行的三维(3D)可视化和/或打印。
[0011]图3A至图3B示出了用于在医学成像期间利用基于解剖结构的三维(3D)模型切割来生成三维(3D)可视化和/或打印的手动控制过程的示例性工作流程。
[0012]图4A至图4B示出了用于在医学成像期间基于解剖结构使用多个切割平面生成三
维(3D)模型切割以进行三维(3D)可视化和/或打印的手动控制过程的示例性工作流程。
[0013]图5A至图5B示出了用于在医学成像期间基于解剖结构生成三维(3D)模型切割以进行三维(3D)可视化和/或打印的自动控制过程的示例性工作流程。
[0014]图6示出了使用高级工作流程生成的三维(3D)模型肺部切割，该高级工作流程用于在医学成像期间基于解剖结构生成三维(3D)模型切割以进行三维(3D)可视化和/或打印。
[0015]图7示出了可利用基于解剖结构的三维(3D)模型切割执行三维(3D)可视化和/或打印的示例性步骤的流程图。
具体实施方式
[0016]根据本公开的某些实施方案可以涉及利用基于解剖结构的三维(3D)模型切割进行三维(3D)可视化和/或打印。具体地，各种实施方案具有通过考虑和包括3D模型打印内部空间和/或结构，具体地与医学成像结合来增强物理对象的打印的技术效果。这可以例如通过以下各项来完成：从体积成像数据生成体积渲染；显示体积渲染；以及基于与体积渲染中的对象对应的一个或多个切割表面，生成三维(3D)可视化和/或打印数据，该数据包括对应于或表示内部对象和/或对象内的内部空间的数据。
[0017]当结合附图阅读时，将更好地理解前述
技术实现思路
以及某些实施方案的以下具体实施方式。就附图示出各种实施方案的功能块的图的范围而言，这些功能块不一定表示硬件电路之间的划分。因此，例如，一个或多个功能框(例如，处理器或存储器)可以在单件硬件(例如，通用信号处理器或随机存取存储器块、硬盘等)或多件硬件中来实现。类似地，程序可以是独立程序，可以作为子例程包含在操作系统中，可以是安装的软件包中的功能等。应当理解，各种实施方案不限于附图中所示的布置和工具。还应当理解，可以组合实施方案，或者可以利用其他实施方案，并且可以在不脱离各种实施方案的范围的情况下做出结构的、逻辑的和电气的改变。因此，以下详述不应视为限制性意义，并且本公开的范围由所附权利要求书及其等同物限定。
[0018]如本文所用，以单数形式列举并且以单词“一”或“一个”开头的元件或步骤应当被理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确说明此类排除。此外，对“示例性实施方案”、“各种实施方案”、“某些实施方案”、“代表性的实施方案”等的引用不旨在被解释为排除存在也结合了叙述的特征的附加实施方案。此外，除非明确地相反说明，否则“包含”、“包括”或“具有”具有特定性质的一个元件或多个元件的实施方案可以包括不具有该性质的附加元件。
[0019]另外，如本文所用，术语“图像”广义地是指可视图像和表示可视图像的数据两者。然而，许多实施方案生成(或被配置为生成)至少一个可视图像。此外，如本文所用，短语“图像”用于指超声模式，诸如B模式(2D模式)、M模式、三维(3D)模式、CF模式、PW多普勒、CW多普勒、MGD，和/或B模式和/或CF的子模式，诸如剪切波弹性成像(SWEI)、TVI、Angio、B
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flow、BMI、BMI_Angio，并且在某些情况下还包括MM、CM、TVD，其中“图像”和/或“平面”包括单个波束或多个波束。
[0020]此外，如本文所用，短语“像素”也包括其中数据由“体素”表示的实施方案。因此，术语“像素”和“体素”两者可在本文档通篇中可互换地使用。
[0021]此外，如本文所用，术语处理器或处理单元是指可执行各种实施方案需要的所需计算的任何类型的处理单元，诸如单核或多核：CPU、加速处理单元(APU)、图形板、DSP、FPGA、ASIC或它们的组合。在各种实施方案中，可以例如在软件、固件、硬件或其组合中执行成像处理，包括可视化增强，以形成图像。
[0022]应当指出的是，本文所述的生成或形成图像的各种实施方案可包括用于形成图像的处理，该处理在一些实施方案中包括波束形成，而在其他实施方案中不包括波束形成。例如，可在不进行波束形成的情况下形成图像，诸如通过将解调数据的矩阵乘以系数矩阵，使得乘积是图像，并且其中该过程不形成任何“波束”。此外，可使用可能源自多于一个发射事件的信道组合(例如，合成孔径技术)来执行图像的形成。
[0023]图1A是示出支持三维(3D)打印的示例性医学成像装置的框图。如图1A所示，医学成像装置100包括医学成像系统110和三维(3D本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，所述方法包括：由处理器从体积成像数据生成体积渲染；经由显示设备显示所述体积渲染；以及基于与所述体积渲染中的对象对应的一个或多个切割表面，为对应的三维(3D)模型生成三维(3D)数据，其中：基于与所述对象相关联的解剖特征来设置或调整所述一个或多个切割表面；所述三维(3D)数据包括以下中的一者或两者：对应于或表示所述对象内的至少一个内部空间的三维(3D)数据；以及对应于或表示所述对象内的至少一个内部对象或结构的三维(3D)数据；并且所述三维(3D)数据被配置成实现以下中的一者或两者：所述对象的三维(3D)可视化，所述3D可视化包括所述至少一个内部空间和所述至少一个内部对象或结构中的一者或两者；以及经由三维(3D)打印机产生所述对象的物理体积表示，所述物理体积表示包括所述至少一个内部空间和所述至少一个内部对象或结构中的一者或两者。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括基于体积数据生成所述三维(3D)数据。3.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括基于与所述对象相关联的预定义解剖特征自动生成所述一个或多个切割表面中的至少一个切割表面。4.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括基于用户输入生成所述一个或多个切割表面中的至少一个切割表面。5.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括基于用户输入调整所述一个或多个切割表面中的至少一个切割表面，所述调整与所述至少一个切割表面的至少定位有关。6.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括基于特定的医学成像技术生成所述体积成像数据。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述特定的成像技术包括超声成像、计算机断层摄影(CT)扫描成像和磁共振成像(MRI)成像中的至少一者。8.一种非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质在其上存储有计算机程序，所述计算机程序具有至少一个代码段，所述至少一个代码段能够由包括至少一个处理器的机器执行以使所述机器执行一个或多个步骤，所述一个或多个步骤包括：从体积成像数据生成体积渲染；经由显示设备显示所述体积渲染；以及基于与所述体积渲染中的对象对应的一个或多个切割表面，为对应的三维(3D)模型生成三维(3D)数据，其中：基于与所述对象相关联的解剖特征来设置或调整所述一个或多个切割表面；所述三维(3D)数据包括以下中的一者或两者：对应于或表示所述对象内的至少一个内部空间的三维(3D)数据；以及对应于或表示所述对象内的至少一个内部对象或结构的三维(3D)数据；并且所述三维(3D)数据被配置成实现以下中的一者或两者：所述对象的三维(3D)可视化，所述3D可视化包括所述至少一个内部空间和所述至少一个内部对象或结构中的一者或两者；以及
经由三维(3D)打印机产生所述对象的物理体积表示，所述物理体积表示包括所述至少一个内部空间和所述至少一个内部对象或结构中的一者或两者。9.根据权利要求8所述的非暂态计算机可读介质，其中所述一个或多个步骤包括基于所述体积数据生成所述三维...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰罗姆，
申请(专利权)人：通用电气精准医疗有限责任公司，
类型：发明
国别省市：