Search citation statements
Paper Sections
Citation Types
Year Published
Publication Types
Relationship
Authors
Journals
Present systems for the acquisition of medical images are providing better and better resolution images which end up in bigger amounts of data, even in scenarios with learning or training purposes. Interactive inspection of segmented volume models and anatomy atlases are becoming more popular as 3D medical models are improving in quality and detail. The use of low-end, portable devices is gradually spreading due to their portability and easy maintenance. There is a user interest on displaying the atlases and interacting with them in such devices, but they do not have the storage requirements to manage big amounts of data. For this reason, client-server architectures are used. However, transmission time for the volumetric information and low performance hardware properties make quite complex to build efficient visualization systems on these devices. Therefore, advanced new algorithms for compression and progressive transmission are required. In this work is presented an entire framework that defines the following elements: an efficient data structure for segmented volume models based on a hierarchical data structure of surfels per anatomical structure, and a novel technique for the progressive transmission and region-based inspection of medical models. The volume models are assumed to be already segmented, process which is beyond the scope of this work. Every segmented organ in the region of interest is preprocessed and represented by an octree of surfels with code normals and color information. Our scheme is based on a forest of multiresolution octrees. Anatomy atlases are represented as forests of surfel octrees, supporting local interaction in the client device and selection of groups of anatomical regions. Client-Server model transmission requires good compression techniques, being as loss-less as possible and having a high compression rate, to obtain a reduced data flow through the network. Surfel Octrees are compact enough for transmission through networks with limited bandwidth, and provide good visual quality in the client devices at a limited footprint. Individual octrees can be progressively transmitted to the client on demand, depending on the importance of the organs and on specific interaction queries. The proposed approach is discussed by presenting several examples in low-end devices such as mobiles and tablets. We analyze the performance of the presented scheme, the memory requirements and the usability of several interactive inspection tools. Els sistemes actuals d'adquisició de dades mèdiques proporcionen imatges de cada vegada més resolució, havent-se de gestionar grans quantitats de dades fins i tot en àmbits d'ensenyament o formació. La inspecció interactiva de models de volum segmentats i d'atles anatòmics són cada vegada més populars a mesura que els models de volums mèdics en 3D estan millorant en qualitat i detall. La utilització de dispositius portàtils de gamma baixa s'està estenent gradualment per la seva facilitat d'ús i de manteniment. Hi ha interès per part dels usuaris en la visualització i interacció amb atles mèdics en aquest tipus de màquines. Però aquests dispositius no estan capacitats per emmagatzemar grans quantitats de dades i per tant es fan servir arquitectures client-servidor. Per aquest motiu, tenint present el temps de transmissió de la informació volumètrica i les escasses capacitats del hardware, fa que sigui complicat construir sistemes de visualització eficients en aquests dispositius. Calen nous algorismes avançats de compressió i de transmissió progressiva de dades. En aquesta tesi es presenta un entorn complet que defineix: un model de dades eficient per a models segmentats de volum, basat en una estructura de dades jeràrquica de surfels per cada estructura anatòmica, i una tècnica innovadora per a la transmissió progressiva de models mèdics i d'inspecció per regions d'interès. Se suposa que els models de volum ja estan segmentats, procés que està més enllà de l'abast d'aquest treball. Cada òrgan segmentat en la regió d'interès és preprocessat i es representa amb un Octree de Surfels que conté les normals codificades i informació de color. El nostre sistema es basa en un bosc d'octrees multiresolució. Un atles anatòmic es representa com a un bosc d'Octrees de Surfels, que permet la interacció i selecció de grups de regions anatòmiques en el dispositiu client de manera local. El model de transmissió Client-Servidor requereix bones tècniques de compressió de dades, que tinguin un índex de pèrdua d'informació tan baix com sigui possible i alhora una taxa de compressió suficientment alta com per que hi hagi un flux prou reduït de dades en la xarxa. Els Octrees de Surfels són suficientment compactes com per ser transmesos a través de xarxes usant una amplada de banda reduïda però proporcionant una bona qualitat visual en els dispositius client. Octrees individuals poden ser transmesos progressivament al client sota demanda, en funció de la importància dels òrgans i de les consultes d'interacció específiques. L'enfocament proposat s'analitza mitjançant la presentació de diversos exemples en dispositius de gamma baixa com mòbils i tauletes. Estudiem el rendiment de l'esquema presentat, els requisits de memòria i la usabilitat de diverses eines d'inspecció interactives.
Present systems for the acquisition of medical images are providing better and better resolution images which end up in bigger amounts of data, even in scenarios with learning or training purposes. Interactive inspection of segmented volume models and anatomy atlases are becoming more popular as 3D medical models are improving in quality and detail. The use of low-end, portable devices is gradually spreading due to their portability and easy maintenance. There is a user interest on displaying the atlases and interacting with them in such devices, but they do not have the storage requirements to manage big amounts of data. For this reason, client-server architectures are used. However, transmission time for the volumetric information and low performance hardware properties make quite complex to build efficient visualization systems on these devices. Therefore, advanced new algorithms for compression and progressive transmission are required. In this work is presented an entire framework that defines the following elements: an efficient data structure for segmented volume models based on a hierarchical data structure of surfels per anatomical structure, and a novel technique for the progressive transmission and region-based inspection of medical models. The volume models are assumed to be already segmented, process which is beyond the scope of this work. Every segmented organ in the region of interest is preprocessed and represented by an octree of surfels with code normals and color information. Our scheme is based on a forest of multiresolution octrees. Anatomy atlases are represented as forests of surfel octrees, supporting local interaction in the client device and selection of groups of anatomical regions. Client-Server model transmission requires good compression techniques, being as loss-less as possible and having a high compression rate, to obtain a reduced data flow through the network. Surfel Octrees are compact enough for transmission through networks with limited bandwidth, and provide good visual quality in the client devices at a limited footprint. Individual octrees can be progressively transmitted to the client on demand, depending on the importance of the organs and on specific interaction queries. The proposed approach is discussed by presenting several examples in low-end devices such as mobiles and tablets. We analyze the performance of the presented scheme, the memory requirements and the usability of several interactive inspection tools. Els sistemes actuals d'adquisició de dades mèdiques proporcionen imatges de cada vegada més resolució, havent-se de gestionar grans quantitats de dades fins i tot en àmbits d'ensenyament o formació. La inspecció interactiva de models de volum segmentats i d'atles anatòmics són cada vegada més populars a mesura que els models de volums mèdics en 3D estan millorant en qualitat i detall. La utilització de dispositius portàtils de gamma baixa s'està estenent gradualment per la seva facilitat d'ús i de manteniment. Hi ha interès per part dels usuaris en la visualització i interacció amb atles mèdics en aquest tipus de màquines. Però aquests dispositius no estan capacitats per emmagatzemar grans quantitats de dades i per tant es fan servir arquitectures client-servidor. Per aquest motiu, tenint present el temps de transmissió de la informació volumètrica i les escasses capacitats del hardware, fa que sigui complicat construir sistemes de visualització eficients en aquests dispositius. Calen nous algorismes avançats de compressió i de transmissió progressiva de dades. En aquesta tesi es presenta un entorn complet que defineix: un model de dades eficient per a models segmentats de volum, basat en una estructura de dades jeràrquica de surfels per cada estructura anatòmica, i una tècnica innovadora per a la transmissió progressiva de models mèdics i d'inspecció per regions d'interès. Se suposa que els models de volum ja estan segmentats, procés que està més enllà de l'abast d'aquest treball. Cada òrgan segmentat en la regió d'interès és preprocessat i es representa amb un Octree de Surfels que conté les normals codificades i informació de color. El nostre sistema es basa en un bosc d'octrees multiresolució. Un atles anatòmic es representa com a un bosc d'Octrees de Surfels, que permet la interacció i selecció de grups de regions anatòmiques en el dispositiu client de manera local. El model de transmissió Client-Servidor requereix bones tècniques de compressió de dades, que tinguin un índex de pèrdua d'informació tan baix com sigui possible i alhora una taxa de compressió suficientment alta com per que hi hagi un flux prou reduït de dades en la xarxa. Els Octrees de Surfels són suficientment compactes com per ser transmesos a través de xarxes usant una amplada de banda reduïda però proporcionant una bona qualitat visual en els dispositius client. Octrees individuals poden ser transmesos progressivament al client sota demanda, en funció de la importància dels òrgans i de les consultes d'interacció específiques. L'enfocament proposat s'analitza mitjançant la presentació de diversos exemples en dispositius de gamma baixa com mòbils i tauletes. Estudiem el rendiment de l'esquema presentat, els requisits de memòria i la usabilitat de diverses eines d'inspecció interactives.
With computing capability and display size growing, the mobile device has been used as a tool to help clinicians view patient information and medical images anywhere and anytime. However, for direct interactive 3D visualization, which plays an important role in radiological diagnosis, the mobile device cannot provide a satisfactory quality of experience for radiologists. This paper developed a medical system that can get medical images from the picture archiving and communication system on the mobile device over the wireless network. In the proposed application, the mobile device got patient information and medical images through a proxy server connecting to the PACS server. Meanwhile, the proxy server integrated a range of 3D visualization techniques, including maximum intensity projection, multi-planar reconstruction and direct volume rendering, to providing shape, brightness, depth and location information generated from the original sectional images for radiologists. Furthermore, an algorithm that changes remote render parameters automatically to adapt to the network status was employed to improve the quality of experience. Finally, performance issues regarding the remote 3D visualization of the medical images over the wireless network of the proposed application were also discussed. The results demonstrated that this proposed medical application could provide a smooth interactive experience in the WLAN and 3G networks.
Three-dimensional post-processing operations on the volume data generated by a series of CT or MR images had important significance on image reading and diagnosis. As a part of the DIOCM standard, WADO service defined how to access DICOM objects on the Web, but it didn't involve three-dimensional post-processing operations on the series images. This paper analyzed the technical features of three-dimensional post-processing operations on the volume data, and then designed and implemented a web service system for three-dimensional post-processing operations of medical images based on the WADO protocol. In order to improve the scalability of the proposed system, the business tasks and calculation operations were separated into two modules. As results, it was proved that the proposed system could support three-dimensional post-processing service of medical images for multiple clients at the same moment, which met the demand of accessing three-dimensional post-processing operations on the volume data on the web.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.