[发明专利]使用表面引导裁剪的体积渲染

说明书

公开了对来自患者体内的介于中间的解剖结构的3D体积数据的体积渲染中的表面引导裁剪。表示第一解剖结构的形貌的数字3D表示用于限定剪切表面或边界体积，然后在生成第一解剖结构的2D投影时在体积渲染中使用剪切表面或边界体积以从介于中间的结构排除数据。

技术领域

本公开总体上涉及在3D体积数据(例如计算机断层扫描(CT)数据) 的体积渲染中，将表面信息用于裁剪掉不需要或不重要的数据。本公开具有在多个医学领域内的应用，例如在牙科内的应用。

背景技术

3D体积数据的体积渲染可以生成对象的2D投影，就像它从相对于被扫描对象的给定视点出现一样。对于每个不同的视点，都会生成新的2D投影。当体积渲染应仅选择与特定解剖结构有关的3D体积数据时，可使用剪切平面和/或边界框来排除3D体积数据与其他解剖结构有关的部分。然后限定应包括在体积渲染中的包围3D体积数据的剪切平面，以使位于剪切平面外部的对象在生成的2D投影中不可见。例如，当使用剪切平面排除来自要不是这样的话可能会阻挡视图的部分的数据时，对来自给定身体部位的患者身体内部点的3D体积数据的体积渲染可以被更好地观看。 US9,390,546描述了与去除3D超声图像中的遮挡有关的剪切平面。

但是，通常剪切平面或简单的边界框无法提供与所选部分有关的3D 体积数据的足够详细的选择，尤其是对于带有介于中间的部分的闭塞对象而言。当不能将剪切平面或边界框布置为完全分离与所选身体部位有关的数据时，渲染过程的结果要么包括与其他身体部位有关的其他部分，要么必须省略所选身体部位的某些部分。

提供具有介于中间的表面的闭塞对象的高选择性体积渲染仍然是一个问题。

发明内容

根据一个实施例，公开了一种用于选择性地体积渲染来自患者的3D 体积数据的方法。该方法包括：

-获得包括患者体内的第一解剖结构和第二解剖结构的数据的3D体积数据集；

-获得包括表示第一解剖结构的形貌的第一部分的第一数字3D表示；

-至少部分地从第一数字3D表示的第一部分限定第一剪切表面；和

-通过3D体积数据集的体积渲染来生成第一解剖结构的2D投影，其中，应用第一剪切表面以排除与第二解剖结构有关的3D体积数据。

根据一个实施例，公开了一种用于选择性地体积渲染来自患者的3D 体积数据的方法。该方法包括：

-获得包括患者体内的第一解剖结构和第二解剖结构的数据的3D体积数据集；

-获得包括表示第一解剖结构的形貌的第一部分的第一数字3D表示；

-至少部分地从第一数字3D表示的第一部分限定边界体积；和

-通过3D体积数据集的体积渲染来生成第一解剖结构的2D投影，其中，应用边界体积以排除与第二解剖结构有关的3D体积数据。

使用不是简单平面而是考虑到第一解剖结构的形状的剪切表面使得可以在体积渲染中分离来自介于中间的解剖结构的3D体积数据，并且可以从仅对于第一解剖结构的数据生成所生成的2D投影。对于考虑到该形状来使用边界体积也是同理，与在体积渲染中应用简单的边界框的情况相比，这提供了更优越的结果。

可以通过任何扫描技术来获得第一数字3D表示，这些扫描技术可以提供表示第一解剖结构的形貌的信息。对于诸如牙齿的可见解剖结构，例如使用口内扫描仪的表面扫描可以提供第一数字3D表示，而对于嵌入患者体内的解剖结构，可以通过亚表面扫描技术(例如光学相干断层扫描、超声和X射线扫描，例如使用造影流体)并且然后对记录的数据进行分割来提供第一数字3D表示。