Пространственная визуализация: обработка трехмерного фантома

 

Цель: получить практические навыки работы с трёхмерными биомедицинскими изображениями; научиться получать трёхмерное изображение из набора двумерных срезов; ознакомиться с различными способами представления трёхмерных объектов.

Продолжительность работы – 4 ч.

 

3.1. Основные теоретические сведения

 

Цель использования метода визуализации трёхмерных структур в медицине – создание точных и реалистичных визуальных представлений объектов по медицинским данным.

С помощью томографической аппаратуры можно получить набор двумерных дискретных изображений (срезов) в поперечных сечениях, принадлежащих множеству непрерывных параллельных плоских сечений тела пациента, которые характеризуют особенности его анатомии и физиологии. Важно, что на этих снимках изображения органов не налагаются друг на друга.

В настоящее время математические методы позволяют реконструировать трехмерную структуру органов по множеству параллельных сечений.

Двумерное дискретное изображение, полученное при помощи томографа, представляет собой двумерное множество примыкающих друг к другу одинаковых прямоугольных ячеек (называемых элементарными изображениями), каждой из которых присвоено свое значение, характеризующее некоторое свойство ткани, усредненное по ячейке. Предположив (как это делается в ВТ), что по мере перехода от одного сечения к соседнему объект не успевает измениться, то каждое рассматриваемое здесь двумерное дискретное изображение фактически представляет собой двумерное множество примыкающих друг к другу одинаковых элементарных объемов, каждому из которых присвоено своё значение. Итак, создаваемый томографом набор двумерных дискретных изображений, который называется дискретной трехмерной сценой, является трехмерным множеством элементарных объемов, каждому из которых присвоено значение, характеризующее некоторое свойство ткани, усредненное по данному объему. По аналогии с элементами изображения, pixels, в дискретных изображениях объемные элементы трехмерных дискретных сцен кратко называются voxels. Присвоенное каждому элементарному объему значение будем называть его плотностью.

В зависимости от назначения, дискретные трехмерные сцены дают информацию о структуре объекта или о его функциональном состоянии. Имеется множество способов интерпретации подобной информации, обеспечивающих получение различного рода сведений.Например, если элементарные объемы, составляющие объект, который с точки зрения диагностики имеет самостоятельное значение, явно различаются по плотностям от остальных объемов, принадлежащих данной дискретной трехмерной сцене, то можно выделить совокупность объемов, относящихся к этому объекту, исходя только из значений их плотностей. Извлекаемая в этом случае информация является структурной.

Способы отображения информации, содержащейся в дискретных трехмерных сценах, на двумерном экране не так уж очевидны и просты.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector