[發(fā)明專利]用于移動(dòng)終端的人體醫(yī)學(xué)模型三維可視化系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310041841.2
• 申請(qǐng)日: 2013-02-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103136785A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧冬云;施黃駿;韋建和;吳昱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院
• 主分類號(hào): G06T17/00
• 分類號(hào): G06T17/00;G06T1/60
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種移動(dòng)信息處理技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)及方法，具體是一種用于移動(dòng)終端的人體醫(yī)學(xué)模型三維可視化系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

移動(dòng)電子設(shè)備的迅速普及極大地便利了人們的工作與生活。移動(dòng)終端平臺(tái)，如智能手機(jī)、平板電腦具有屏幕大、支持多點(diǎn)觸控的特點(diǎn)，為移動(dòng)醫(yī)療解決方案提供了很好的支持。在移動(dòng)平臺(tái)上運(yùn)行計(jì)算機(jī)輔助診斷（CAD）軟件將有助于臨床醫(yī)師快速、有效地診斷與檢查。隨著計(jì)算機(jī)輔助診斷技術(shù)的發(fā)展，基于醫(yī)學(xué)影像（CT、MRI等影像）構(gòu)建的三維人體醫(yī)學(xué)模型使臨床醫(yī)生更為直觀地了解人體解剖結(jié)構(gòu)或疾患狀況，而三維人體醫(yī)學(xué)模型的可視化又為臨床提供了更為靈活，可多角度觀察、操控醫(yī)學(xué)模型的人機(jī)交互手段，在臨床實(shí)踐和醫(yī)學(xué)教學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用前景。

三維人體醫(yī)學(xué)模型較普通工程模型形狀不規(guī)則，通常這類模型的文件數(shù)據(jù)量較大，應(yīng)用軟件在微機(jī)平臺(tái)上開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)三維人體醫(yī)學(xué)模型可視化的操作，如模型平移、縮放與旋轉(zhuǎn)等，會(huì)占用較大的系統(tǒng)內(nèi)存空間。如果直接將軟件移植到移動(dòng)終端平臺(tái)上運(yùn)行，將受到移動(dòng)終端內(nèi)存容量的限制，出現(xiàn)人機(jī)交互操控時(shí)間延遲，甚至無(wú)法運(yùn)行的情況。

經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN101976458A，公開(kāi)日2011-02-16，記載了一種“應(yīng)用于移動(dòng)手持設(shè)備的醫(yī)學(xué)圖像三維可視化方法”，該技術(shù)以通過(guò)服務(wù)器/客戶端方式建立網(wǎng)絡(luò)連接，服務(wù)器上存有醫(yī)學(xué)二維斷層數(shù)據(jù)集以及根據(jù)該數(shù)據(jù)集整理得到的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)列表，運(yùn)行于移動(dòng)手持設(shè)備上的客戶端根據(jù)用戶的操作指令控制服務(wù)器重建醫(yī)學(xué)圖像，并通過(guò)客戶端顯示給用戶，實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)手持設(shè)備的醫(yī)學(xué)圖像三維可視化。該技術(shù)的不足在于醫(yī)學(xué)模型的三維可視化并不能在移動(dòng)平臺(tái)上直接運(yùn)行完成，需完全依賴于儲(chǔ)存在服務(wù)器上的二維醫(yī)學(xué)斷層數(shù)據(jù)，并在服務(wù)器上完成三維可視化的運(yùn)行，并未實(shí)際解決降低醫(yī)學(xué)模型在移動(dòng)平臺(tái)三維可視化所占用的運(yùn)行內(nèi)存；

中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN101937397A，公開(kāi)日2011-01-05，記載了一種“移動(dòng)智能終端及其內(nèi)存動(dòng)態(tài)管理方法”，該終端的動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理單元，在移動(dòng)智能終端第一次開(kāi)機(jī)時(shí)，進(jìn)行內(nèi)存初始化，否則根據(jù)用戶對(duì)內(nèi)存的實(shí)際使用狀況，對(duì)內(nèi)存配置進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，并統(tǒng)計(jì)用戶對(duì)該移動(dòng)智能終端內(nèi)存的實(shí)際使用狀況，關(guān)機(jī)時(shí)存儲(chǔ)用戶使用內(nèi)存的狀況。但是，該專利僅針對(duì)在移動(dòng)終端設(shè)備上通用軟件常規(guī)的內(nèi)存管理機(jī)制，并未考慮三維醫(yī)學(xué)模型本身占用內(nèi)存空間巨大，在移動(dòng)終端上實(shí)現(xiàn)對(duì)該類模型的三維可視化更需足夠的運(yùn)行內(nèi)存支持，否則將出現(xiàn)用戶操控延遲，甚至無(wú)法運(yùn)行的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種用于移動(dòng)終端的人體醫(yī)學(xué)模型三維可視化系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，使得用戶在移動(dòng)終端平臺(tái)上對(duì)醫(yī)學(xué)模型三維可視化的操控更為流暢與靈活，也將為面向移動(dòng)平臺(tái)應(yīng)用的涉及三維醫(yī)學(xué)模型三維可視化的相關(guān)軟件開(kāi)發(fā)提供重要技術(shù)支持。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明涉及一種用于移動(dòng)終端的人體醫(yī)學(xué)模型三維可視化系統(tǒng)，包括：在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)的建模模塊和數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)模塊，在移動(dòng)終端上實(shí)現(xiàn)的內(nèi)存管理模塊和三維顯示模塊，其中：建模模塊根據(jù)醫(yī)學(xué)斷面影像，建模生成三維人體醫(yī)學(xué)模型文件，經(jīng)數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)模塊去除冗余信息后輸出至三維顯示模塊，三維顯示模塊根據(jù)用戶的觸摸操作實(shí)現(xiàn)對(duì)三維模型的圖形化操作，內(nèi)存管理模塊與所述移動(dòng)終端的內(nèi)存管理器相連接，對(duì)移動(dòng)終端的內(nèi)存進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，當(dāng)內(nèi)存容量的剩余內(nèi)存值小于閾值時(shí)，向內(nèi)存管理器請(qǐng)求釋放內(nèi)存空間。

所述的建模模塊包括：依次連接的斷面影像構(gòu)建單元、曲面處理單元和優(yōu)化單元，其中：斷面影像構(gòu)建單元基于醫(yī)學(xué)斷面影像，應(yīng)用醫(yī)學(xué)影像三維重建軟件，將連續(xù)的醫(yī)學(xué)斷面影像重建生成三角面片網(wǎng)格模型，曲面處理單元將三角面片網(wǎng)格模型進(jìn)行曲面化處理，生成人體解剖的曲面模型，通過(guò)對(duì)封閉曲面進(jìn)行填充生成人體解剖的實(shí)體模型，經(jīng)處理后的模型以STL格式（STereo?Lithography）輸出，優(yōu)化單元采用人工交互操作方式對(duì)STL格式的模型進(jìn)行簡(jiǎn)化以減少所述模型中點(diǎn)云數(shù)量，并生成STL模型文件至數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)模塊。

所述的數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)模塊包括：格式轉(zhuǎn)換單元和去冗余單元，其中：格式轉(zhuǎn)換單元將STL模型壓縮文件轉(zhuǎn)換為3DS格式的模型文件，由去冗余單元將3DS格式的模型文件中的特征屬性去除并生成輸出模型文件至顯示模塊。