Спосіб візуалізації наборів даних та пристрій для його здійснення
Номер патенту: 107436
Опубліковано: 25.12.2014
Автори: Бондарчук Євгеній Петрович, Хаїмзон Ігор Ізєвич, Усач Олександр Григорович, Мороз Василь Максимович
Формула / Реферат
1. Спосіб візуалізації наборів даних, що включає обробку даних, виведення зображень на дисплей, відображення на дисплеї зображень зрізу наборів даних, що стосуються наборів медичних даних пацієнта, зібраних попередньо, забезпечення вибору користувачем зацікавленої структури на відображених зрізах наборів даних і подальшу візуалізацію зображень, пов'язаних з вибраною зацікавленою структурою, які здійснюють за допомогою пристрою, що має центральний процесор, зв'язаний з оперативною пам'яттю, з блоком зберігання інформації, з блоком візуалізації, що містить відеоядро, відеокарту і дисплей, та з блоком вибору користувача, який відрізняється тим, що спосіб здійснюють за допомогою зазначеного пристрою, що додатково включає блок синхронізації, виконаний з можливістю одночасної синхронізації даних в масштабі часу, вхід якого з'єднаний з блоком зберігання інформації, а вихід блока синхронізації зв'язаний з центральним процесором, блок зберігання інформації сконфігурований для вибору та зберігання трьох різних типів даних, при цьому
через блок вибору користувача створюють і вибирають один із медичних сценаріїв, за яким здійснюють відображення візуалізації зрізів наборів даних за допомогою блока візуалізації,
при виборі медичного сценарію за допомогою блока зберігання інформації додатково вибирають і/або вводять:
перший тип даних, асоційованих з характеристиками та стану пацієнта,
другий тип даних, асоційованих з методами і засобами впливу на організм пацієнта, та
третій тип даних, асоційованих з масштабом часу відображення медичного сценарію, -
під час здійснення медичного сценарію від блока зберігання інформації отримують три типи даних, які передають до блока синхронізації, де їх одночасно синхронізують у вибраному масштабі часу, передають до центрального процесора, виводять за допомогою блока візуалізації на дисплей і відображають на дисплеї три типи зображень зрізу наборів даних, де:
перший тип зображень зрізу наборів даних відображають у вигляді зображень симулятора людини, що представляє пацієнта,
другий тип зображень зрізу наборів даних відображають у вигляді зображень клітини, органу або системи організму пацієнта, пов'язаних з областю зацікавленої структури, вибраної на зображенні симулятора людини, і
третій тип зображень зрізу наборів даних відображають у вигляді зображень показників стану пацієнта, -
при цьому всі три типи зображень зрізу наборів даних стосуються одного і того пацієнта за медичним сценарієм і є змінними у вибраному масштабі часу медичного сценарію.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що блок синхронізації виконаний з можливістю одночасної синхронізації даних у реальному масштабі часу.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що набори даних включають набір даних щодо клітин, ферментів, метаболітів, газів, води, іонів, гормонів, необхідних для побудови модулів, які відповідають органам людини, та побудови блоків, що відповідають системам організму людини, набір даних щодо фізіології людини, біохімічних процесів у організмі людини, патологічних станів людини і травм, набір даних щодо лікарських, гомеопатичних, апаратурних засобів і факторів впливу.
4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що додатково здійснюють відображення довідкової медичної інформації на ще одному зображенні.
5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що використовують дисплей, що складається з трьох екранів, відображення візуалізації зображень зрізу наборів даних у вигляді симулятора людини і візуалізації зображень зрізу наборів даних у вигляді показників стану пацієнта здійснюють на одному екрані, відображення візуалізації зображень зрізу наборів даних у вигляді зацікавленої структури здійснюють на другому екрані, а відображення довідкової медичної інформації здійснюють на третьому екрані.
6. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що призначений для навчання в теоретичній і практичній медицині, а також у біології.
7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що призначений для підготовки і перепідготовки лікарів-спеціалістів клінічної практики.
8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що призначений для наукових досліджень в галузі медицини і біології.
9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що призначений для вивчення фармакокінетики і фармакодинаміки лікарських препаратів.
10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що призначений для доклінічних і післяклінічних досліджень нових лікарських препаратів.
11. Пристрій для об'ємної візуалізації наборів даних, що включає центральний процесор, зв'язаний з оперативною пам'яттю, з блоком зберігання інформації, з блоком візуалізації, що містить відеоядро, відеокарту і дисплей, та з блоком вибору користувача, який відрізняється тим, що додатково містить блок синхронізації, виконаний з можливістю одночасної синхронізації даних в вибраному масштабі часу, причому вхід блока синхронізації з'єднаний з блоком зберігання інформації і вихід його зв'язаний з центральним процесором, блок зберігання інформації сконфігурований для вибору та зберігання трьох різних типів даних.
12. Пристрій за п. 11, який відрізняється тим, що дисплей складається з трьох екранів.
Текст
Реферат: Винахід належить до способу і пристрою для візуалізації медичних наборів даних. Спосіб візуалізації наборів даних включає обробку даних, виведення зображень на дисплей, відображення на дисплеї зображень зрізу наборів даних, що стосуються наборів медичних даних пацієнта, який здійснюють за допомогою пристрою, що додатково включає блок синхронізації, виконаний з можливістю одночасної синхронізації даних в вибраному часовому режимі, під час здійснення медичного сценарію від блока зберігання інформації отримують три типи даних, де: перший тип зображень зрізу наборів даних відображають у вигляді зображень симулятора людини, що представляє пацієнта, другий - у вигляді зображень клітини, органу або системи організму пацієнта, і третій - у вигляді зображень показників стану пацієнта, причому всі три типи зображень зрізу наборів даних стосуються одного і того пацієнта за медичним сценарієм і є змінними у вибраному часовому режимі медичного сценарію. Технічний результат полягає зниженні навантаження на центральний процесор та знижуються вимоги до пропускної здатності оперативної пам'яті та шини обміну даними. UA 107436 C2 (12) UA 107436 C2 UA 107436 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до візуалізації наборів даних, більш конкретно, до способу та пристрою для візуалізації наборів медичних даних, і може бути використаний в медицині та біології. У зв'язку зі вступом у багатьох країнах в дію нових законів, що забороняють випробування на людині нових лікарських препаратів, косметичних та інших засобів, гостро постає питання щодо заміни проведення ряду досліджень, пов'язаних з застосуванням у медичній практиці. Одним із шляхів вирішення цього питання є створення адекватної моделі функціонування організму людини. Відомі фрагментарні медичні симулятори, побудовані на основі систем рівнянь або нерівностей (диференційних, регресивних, нелінійних, стохастичних тощо), які характеризуються нечітко визначеними коефіцієнтами для урахування різних факторів впливу на процес, що модулюється. Відомі також фрагментарні моделі, побудовані за біочіповими технологіями у вигляді мініатюрних клітинних моделей окремих органів і тканин людського тіла, зв'язаних між собою мікроканалами, що імітують кровоносні судини. Загальним недоліком фрагментарних моделей є здатність відтворити тільки окремі фрагменти життєдіяльності людини, зокрема фрагменти, що відповідають процесам дихання, гемодинаміки або електричної активності, що недостатньо для відображення властивостей і поведінки реального об'єкта. Користувач такими моделями може отримати тільки навики поведінки у заздалегідь змодельованих обмеженої кількості сценаріїв, що відповідають певним станам організму людини. Все більше значення сьогодні набувають інтерактивні мультимедійні системи, що надають змогу здійснювати моделювання в цілому, у реальному часі реальних подій. Відомий спосіб симуляції медичного сценарію включає отримання даних медичного зображення (симулятора людини), сегментування даних медичного зображення з отриманням сегментних даних зображення, об'ємну візуалізацію сегментних даних зображення, виведення зображення на дисплей (стереоскопічний), отримання від інтерфейса користувача принаймні одного медичного сценарію для симуляції і моделювання сценарію з зображенням (заявка PCT/US2006/060853 [1]). При цьому користувач може працювати в режимах, які дозволяють відтворити: попереднє зображення певного вигляду; рух зображення; обертання зображення; масштабування зображення; введення лікарських препаратів; відокремлення (зріз) секції зображення; хірургічний маневр. Відомий спосіб дозволяє вивчати певну модель за встановленим сценарієм, проте не дозволяє відображати властивості, стан і поведінку реального пацієнта, демонструвати реальні процеси, що відбуваються у живому організмі при певному на нього впливі. Найбільш близьким є спосіб об'ємної візуалізації наборів даних, що включає обробку даних, виведення зображень на дисплей, відображення на дисплеї принаймні двох типів об'ємних зображень зрізу наборів даних, що стосуються наборів медичних даних пацієнта, зібраних попередньо, забезпечення вибору користувачем зацікавленої структури на відображеному одному типові зображення зрізу наборів даних, і подальшу візуалізацію зображень, пов'язаних з вибраною зацікавленою структурою, які здійснюють за допомогою пристрою, що має центральний процесор, зв'язаний з оперативною пам'яттю, з блоком зберігання інформації, з блоком візуалізації, що містить відеоядро, відеокарту і дисплей, та з блоком вибору користувача (RU, патент № 2497194 [2]). Візуалізацію зображень, пов'язаних з вибраною зацікавленою структурою, здійснюють з автоматичним визначенням параметрів зацікавленої структури і застосуванням обчислення деформуючої сфери огляду параметрів зображення цього типу, і виведення інформації, що стосується якості точок огляду типу зображення, пов'язаного з вибраною структурою. Відомий спосіб дозволяє вибрати кращі точки огляду вибраної структури, пов'язаної з зображенням іншого зрізу наборів даних, що забезпечує отримання якісного статичного другого типу об'ємного зображення зрізу наборів даних для подальшого дослідження. Проте, відомий спосіб не дозволяє одночасно відображати різні типи пов'язаних між собою зображень у змінному режимі, що синхронно змінюються в одному масштабі часу. В результаті відсутня можливість демонстрування процесів в цілому, що відбуваються в реальному організмі пацієнта при певному на нього впливі. Найбільш близьким є також пристрій для об'ємної візуалізації наборів даних, що включає центральний процесор, зв'язаний з оперативною пам'яттю, з блоком зберігання інформації, з блоком візуалізації, що містить відеоядро, відеокарту і дисплей, та з блоком вибору користувача ([2]). Блок візуалізації виконаний з можливістю автоматичного визначення перших параметрів з урахуванням вибраного користувачем положення і одного або кілька других параметрів, пов'язаних з зацікавленою структурою згаданих перших параметрів, змінне відображення 1 UA 107436 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 одного з зображень, визначення згаданих перших параметрів для отримання оптимізованого зображення зацікавленої структури без додаткового вводу даних користувачем, і визначення кращих точок огляду вибраної структури, пов'язаної зі відображенням іншого зрізу наборів даних. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу і пристрою для візуалізації наборів даних, в якому завдяки одночасній синхронізації даних у часовому режимі зменшується навантаження на центральний процесор та знижуються вимоги до пропускної здатності оперативної пам'яті та шину обміну даними, а також завдяки діям і порядку їх проведення забезпечуються можливість одночасно синхронно відображати в одному масштабі часу кілька типів змінних зображень зрізів наборів даних, пов'язаних між собою, у вигляді відповідних зображень. Одночасна синхронна візуалізація зрізів наборів даних різними типами дозволяє отримати через відповідні зображення повну розгортку моделі симулятора, тобто спостерігати, як працюють окремі клітини, органи і системи організму пацієнта (другий тип зображень), зміну зовнішнього відображення пацієнта (перший тип зображень) і відповідні їм параметри стану пацієнта (третій тип зображень) за певним медичним сценарієм. В результаті можна спостерігати і вивчати процес розвитку і протікання хвороби, процеси, що відбуваються при застосуванні засобів впливу, в тому числі: терапевтичних, хірургічних, загальнооздоровчих. У разі введення до баз даних, що зберігаються у блоці зберігання інформації, достовірних і повних наборів даних щодо структур клітин, органів і систем організму людини, біохімічних і ферментативних перетворень, що відбуваються під впливом різних факторів, в тому числі води, іонів, гормонів тощо, через зазначені змінні зображення демонструються властивості і поведінка пацієнта, що відповідає реальному пацієнту в аналогічному стані за аналогічних умов впливу. Поставлена задача вирішується способом об'ємної візуалізації наборів даних, що включає обробку даних, виведення зображень на дисплей, відображення на дисплеї зображень зрізу наборів даних, що стосуються наборів медичних даних пацієнта, зібраних попередньо, забезпечення вибору користувачем зацікавленої структури на відображених зрізах наборів даних, і подальшу візуалізацію зображень, пов'язаних з вибраною зацікавленою структурою, які здійснюють за допомогою пристрою, що має центральний процесор, зв'язаний з оперативною пам'яттю, з блоком зберігання інформації, з блоком візуалізації, що містить відеоядро, відеокарту і дисплей, та з блоком вибору користувача, який здійснюють за допомогою зазначеного пристрою, що додатково включає блок синхронізації, виконаний з можливістю одночасної синхронізації даних в масштабі часу, вхід якого з'єднаний з блоком зберігання інформації, а вихід блока синхронізації зв'язаний з центральним процесором, блок зберігання інформації сконфігурований для вибору та зберігання трьох різних типів даних, при цьому через блок вибору користувача створюють і вибирають один із медичних сценаріїв, за яким здійснюють відображення візуалізації зрізів наборів даних за допомогою блока візуалізації, при виборі медичного сценарію за допомогою блока зберігання інформації додатково вибирають і/або вводять: перший тип даних, асоційованих з характеристиками та стану пацієнта, другий тип даних, асоційованих з методами і засобами впливу на організм пацієнта, та третій тип даних, асоційованих з масштабом часу відображення медичного сценарію, під час здійснення медичного сценарію від блока зберігання інформації отримують три типи даних, які передають до блока синхронізації, де їх одночасно синхронізують у вибраному масштабі часу, передають до центрального процесора, виводять за допомогою блока візуалізації на дисплей і відображають на дисплеї три типи зображень зрізу наборів даних, де: перший тип зображень зрізу наборів даних відображають у вигляді зображень симулятора людини, що представляє пацієнта, другий тип зображень зрізу наборів даних відображають у вигляді зображень клітини, органу або системи організму пацієнта, пов'язаних з областю зацікавленої структури, вибраної на зображенні симулятора людини, і третій тип зображень зрізу наборів даних відображають у вигляді зображень показників стану пацієнта, при цьому, всі три типи зображень зрізу наборів даних стосуються одного і того пацієнта за медичним сценарієм і є змінними у вибраному часовому режимі медичного сценарію. У кращому варіанті здійснення способу блок синхронізації виконаний з можливістю одночасної синхронізації даних у реальному масштабі часу. У способі набори даних включають: набір дані щодо клітин, ферментів, метаболітів, газів, води, іонів, гормонів, необхідних для побудови модулів, які відповідають органам людини, та побудови блоків, що відповідають системам організму людини, набір даних щодо фізіології 2 UA 107436 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 людини, біохімічних процесів у організмі людини, патологічних станів людини і травм, набори даних щодо лікарських, гомеопатичних, апаратурних засобів і факторів впливу. У способі додатково може здійснюватися відображення довідкової медичної інформації на ще одному зображенні. У способі краще використовувати дисплей, що складається з трьох екранів. В цьому випадку краще відображення візуалізації двох типів зображень зрізу наборів даних, а саме: у вигляді симулятора людини і візуалізації зображень зрізу наборів даних у вигляді показників стану пацієнта, - здійснювати на одному екрані, відображення візуалізації зображень зрізу наборів даних у вигляді зацікавленої структури здійснювати на другому екрані, а відображення довідкової медичної інформації здійснювати на третьому екрані. Запропонований спосіб може бути використаний для навчання в теоретичній і практичній медицині, а також у біології. Запропонований спосіб може бути використаний для підготовки і перепідготовки лікарівспеціалістів клінічної практики. Запропонований спосіб може бути використаний для наукових досліджень в галузі медицини і біології. Запропонований спосіб може бути використаний для вивчення фармакокінетики і фармакодинаміки лікарських препаратів. Запропонований спосіб може бути використаний для доклінічних і післяклінічних досліджень нових лікарських препаратів. Поставлена задача вирішується також пристроєм для об'ємної візуалізації наборів даних, що включає центральний процесор, зв'язаний з оперативною пам'яттю, з блоком зберігання інформації, з блоком візуалізації, що містить відеоядро, відеокарту і дисплей, та з блоком вибору користувача, який додатково містить блок синхронізації, виконаний з можливістю одночасної синхронізації даних в масштабі часу, причому вхід блока синхронізації з'єднаний з блоком зберігання інформації, і вихід його зв'язаний з центральним процесором, блок зберігання інформації сконфігурований для вибору та зберігання трьох різних типів даних. В кращому варіанті дисплей блока візуалізації складається з трьох екранів. Експериментально нами було встановлено, що завдяки застосуванню пристрою для візуалізації наборів даних, додатково обладнаного блоком синхронізації, конфігурування блока зберігання інформації для вибору і зберігання трьох різних типів даних, та одночасного відображення трьох типів зображень зрізу наборів даних у вигляді змінних зображень: симулятора людини, вибраної структури(у вигляді клітини, органу або системи організму пацієнта) та показників стану пацієнта, - стає можливим знизити навантаження на центральний процесор, оперативну пам'ять та шину обміну даними і забезпечити синхронну подачу відображення трьох типів зображень зрізів наборів даних, необхідних для повного представлення пацієнта у медичному сценарії. Така візуалізація дозволяє продемонструвати властивості і поведінку пацієнта, що з медичної точки зору відповідає властивостям і поведінці реального пацієнта в аналогічному стані за аналогічних умов впливу. В результаті, запропонований спосіб ефективний для навчання, у клінічній практиці, оскільки ще до початку проведення лікувально-діагностичного процесу можна з високою точністю прогнозувати результати цього процесу для конкретного пацієнта. Крім того, є можливість неодноразового повтору медичного сценарію з застосуванням інших методів впливу, що дозволить вибрати оптимальний шлях лікування, а також перевірити ефективність застосування нових лікарських препаратів. Суть винаходу пояснюють креслення. Фіг. 1 - схематичне зображення пристрою для візуалізації наборів даних; Фіг. 2 - дисплей з трьох екранів з зображеннями зрізів наборів даних; Фіг. 3 - один з екранів дисплею з зображенням зрізів наборів даних. Пристрій для об'ємної візуалізації наборів даних, схематично показаний на Фіг. 1, включає: центральний процесор 1 з вбудованим відеоядром 2, оперативну пам'ять 3, блок синхронізації 4, блок зберігання інформації 5, блок візуалізації, що містить відеоядро 2, відеокарту 6 і дисплей 7, та блок вибору користувача 8. Зокрема, як блок синхронізації 4 може бути використаний цифровий блок синхронізації і управляння типу Virtex 5 FPGA. Блок синхронізації 4, виконаний з можливістю одночасної синхронізації даних в вибраному часовому режимі, причому його вхід 9 з'єднаний з блоком зберігання інформації 5, і вихід 10 - з центральним процесором 1. Блок зберігання інформації 5 сконфігурований для вибору та зберігання трьох різних типів даних. Наприклад, блок зберігання інформації 5 може бути виконаний у вигляді накопичувача інформації 11 на основі флеш диску зі швидкістю доступу не менше 540 МБ/с, що відповідає за обробку баз даних і запуск програм, і накопичувача інформації 12 на основі магнітного диску зі 3 UA 107436 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 швидкістю доступу не менше 300 МБ/с, що відповідає за збереження інформації. Як оперативна пам'ять 3 може використовуватися оперативна пам'ять з двоканальним режимом доступу до об'єднаного банку пам'яті, як відеокарта 6 - на базі процесора GEFORCE GFK з двома виходами DVI. На фігурах 1 і 2 показаний дисплей 7, що складатися з трьох екранів 13, 14 і 15. На Фіг. 2 показаний дисплей 7 з трьох екранів: 13, 14 і 15, - де на екрані 13 показано: кнопка управління і масштабу часу 16; зображення 17 зрізу наборів даних, один з типів зображень зрізу наборів даних, відображений у вигляді зображень симулятора людини; область зацікавленої структури 18 на зображенні 17 зрізу наборів даних; зображення 20, третій з типів зображень зрізу наборів даних, відображений у вигляді показників стану пацієнта; на екрані 14 показано: зображення 19, другий з типів зображень зрізу наборів даних, відображений у вигляді зацікавленої структури 18, а саме легеневої системи організму пацієнта; на екрані 15 показано зображення 21 довідкової медичної інформації. На Фіг. 3 показаний один з екранів, на якому зображення 17 зрізу наборів даних у вигляді симулятора людини, зображення 20 зрізу наборів даних у вигляді показників стану пацієнта та зображення 21 довідкової медичної інформації. Спосіб об'ємної візуалізації наборів даних здійснюється з використанням розробленого програмного статку і пристрою, показаного на Фіг. 1. Попередньо до блока збереження інформації 5 вводять дані, зокрема медичні дані пацієнта, що групують у набори даних. Для створення і моделювання медичних сценаріїв набори даних включають: набір даних щодо клітин, ферментів, метаболітів, газів, води, іонів, гормонів, необхідних для побудови модулів, які відповідають органам людини, та побудови блоків, що відповідають системам організму людини, набір даних щодо фізіології людини, біохімічних процесів у організмі людини, патологічних станів людини і травм, набір даних щодо лікарських, гомеопатичних, апаратурних засобів і факторів впливу. Збереження інформації щодо наборів даних здійснюється у накопичувачі інформації 12 блока зберігання інформації 5. Відображення візуалізації зрізу наборів даних здійснюють за одним зі створених медичних сценаріїв. Вибір медичного сценарію здійснюється за допомогою блока вибору користувача 8. Для моделювання вихідних даних медичного сценарію використовують блок вибору користувача 8 та кнопку управління і масштабу часу 16. Використовують три типи даних, які вибирають для візуалізації медичного сценарію і які можуть бути введені для моделювання медичного сценарію, а саме: перший тип - дані, асоційовані з характеристиками та стану пацієнта, другий тип - дані, асоційовані з методами і засобами впливу на організм пацієнта, та третій тип - дані, асоційовані з часовим режимом відображення медичного сценарію. Під час здійснення медичного сценарію від блока зберігання інформації 5 отримують три типи даних, які передають через вхід 9 до блока синхронізації 10, де їх одночасно синхронізують у вибраному часовому режимі, передають до центрального процесора 1, виводять за допомогою блока візуалізації на дисплей 7 і відображають три типи зображень зрізу наборів даних: 17, 19 і 20. Перший тип зображень 17 зрізу наборів даних відображають у вигляді зображень симулятора людини, що представляє пацієнта, другий тип зображень 19 зрізу наборів даних відображають у вигляді зображень зацікавленої структури, а саме: клітини, органу або системи організму пацієнта, - вибраної на зображені симулятора людини. Перший і другий тип зображень 17, 19 можуть бути об'ємними. Третій тип зображень 20 зрізу наборів даних відображають у вигляді зображень показників стану пацієнта. Всі три типи зображень зрізу наборів даних 17, 19 і 20 стосуються одного і того пацієнта за медичним сценарієм і є змінними у вибраному часовому режимі медичного сценарію. При виборі реального масштабу часу для відтворення медичного сценарію за вибраними і/або введеними даними, відображення зображень 17 зрізу наборів даних у вигляді симулятора людини, зображень 19 у вигляді зацікавленої структури і зображень третього типу 20 у вигляді показників стану пацієнта здійснюється у часі, який співпадає з часом, в якому відбуваються відповідні зміни зовнішнього вигляду пацієнта, відповідні зміни в окремих клітинах, органах чи системах організму пацієнта, та відповідні зміни показників стану пацієнта при протіканні реальних подій, що відповідають подіям медичного сценарію. При виборі прискореного або уповільненого масштабу часу медичного сценарію відображення зрізів наборів даних: 17, 19 і 20 - відбувається відповідно швидше або повільніше, 4 UA 107436 C2 5 10 15 20 25 ніж аналогічні зміни стану пацієнта і зміни показників стану пацієнта при протіканні реальних подій, що відповідають подіям за медичним сценарієм. Крім відображення трьох типів змінних у вибраному часовому режимі наборів даних 17, 19 і 20, під час здійснення медичного сценарію додатково може відображатися довідкова медична інформація на ще одному зображенні 21. При цьому всі зображення можуть подаватися на один екран дисплея 7. Краще, коли дисплей 7 виконаний у вигляді трьох екранів 13, 14, і 15. При цьому, як показано на Фіг. 2, відображення візуалізації зображень зрізу наборів даних у вигляді симулятора людини 17 та візуалізації зображень 20 зрізу наборів даних у вигляді показників стану пацієнта здійснюють на одному екрані 13, відображення візуалізації зображень 19 зрізу наборів даних у вигляді зацікавленої структури здійснюють на другому екрані 14, а відображення зображення 21 довідкової медичної інформації здійснюють на третьому екрані 15. Для реалізації способу об'ємної візуалізації наборів даних нами були зібрані і введені до блока зберігання інформації дані щодо 16 органів людини з використанням 132880 біохімічних параметрів, фізичні показники щодо тиску у судинах, теплопередачі, а також параметри, пов'язані з процесами дихання, травлення, газообміну тощо. В результаті спосіб візуалізації наборів даних та пристрій для його здійснення забезпечив синхронне відображення в одному масштабі часу трьох типів змінних зображень зрізів наборів даних, пов'язаних між собою, а саме: у вигляді зображень симулятора людини, що представляє пацієнта, у вигляді зображень клітин, органу або системи організму пацієнта, та у вигляді зображень показників стану пацієнта, що стало можливим завдяки зниженню навантаження на центральний процесор, оперативну пам'ять та шину обміну даними. Це забезпечило отримання розгортки моделі симулятора, і можливість спостерігання за роботою окремих клітин, органів і систем організму пацієнта за певним медичним сценарієм, за розвитком патологій при певних хворобах, та за впливом терапевтичних, хірургічних і загальнооздоровчих методів впливу на стан пацієнта. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 40 45 50 55 60 1. Спосіб візуалізації наборів даних, що включає обробку даних, виведення зображень на дисплей, відображення на дисплеї зображень зрізу наборів даних, що стосуються наборів медичних даних пацієнта, зібраних попередньо, забезпечення вибору користувачем зацікавленої структури на відображених зрізах наборів даних і подальшу візуалізацію зображень, пов'язаних з вибраною зацікавленою структурою, які здійснюють за допомогою пристрою, що має центральний процесор, зв'язаний з оперативною пам'яттю, з блоком зберігання інформації, з блоком візуалізації, що містить відеоядро, відеокарту і дисплей, та з блоком вибору користувача, який відрізняється тим, що спосіб здійснюють за допомогою зазначеного пристрою, що додатково включає блок синхронізації, виконаний з можливістю одночасної синхронізації даних в масштабі часу, вхід якого з'єднаний з блоком зберігання інформації, а вихід блока синхронізації зв'язаний з центральним процесором, блок зберігання інформації сконфігурований для вибору та зберігання трьох різних типів даних, при цьому через блок вибору користувача створюють і вибирають один із медичних сценаріїв, за яким здійснюють відображення візуалізації зрізів наборів даних за допомогою блока візуалізації, при виборі медичного сценарію за допомогою блока зберігання інформації додатково вибирають і/або вводять: перший тип даних, асоційованих з характеристиками та стану пацієнта, другий тип даних, асоційованих з методами і засобами впливу на організм пацієнта, та третій тип даних, асоційованих з масштабом часу відображення медичного сценарію, під час здійснення медичного сценарію від блока зберігання інформації отримують три типи даних, які передають до блока синхронізації, де їх одночасно синхронізують у вибраному масштабі часу, передають до центрального процесора, виводять за допомогою блока візуалізації на дисплей і відображають на дисплеї три типи зображень зрізу наборів даних, де: перший тип зображень зрізу наборів даних відображають у вигляді зображень симулятора людини, що представляє пацієнта, другий тип зображень зрізу наборів даних відображають у вигляді зображень клітини, органу або системи організму пацієнта, пов'язаних з областю зацікавленої структури, вибраної на зображенні симулятора людини, і третій тип зображень зрізу наборів даних відображають у вигляді зображень показників стану пацієнта, при цьому всі три типи зображень зрізу наборів даних стосуються одного і того пацієнта за медичним сценарієм і є змінними у вибраному масштабі часу медичного сценарію. 5 UA 107436 C2 5 10 15 20 25 30 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що блок синхронізації виконаний з можливістю одночасної синхронізації даних у реальному масштабі часу. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що набори даних включають набір даних щодо клітин, ферментів, метаболітів, газів, води, іонів, гормонів, необхідних для побудови модулів, які відповідають органам людини, та побудови блоків, що відповідають системам організму людини, набір даних щодо фізіології людини, біохімічних процесів у організмі людини, патологічних станів людини і травм, набір даних щодо лікарських, гомеопатичних, апаратурних засобів і факторів впливу. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що додатково здійснюють відображення довідкової медичної інформації на ще одному зображенні. 5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що використовують дисплей, що складається з трьох екранів, відображення візуалізації зображень зрізу наборів даних у вигляді симулятора людини і візуалізації зображень зрізу наборів даних у вигляді показників стану пацієнта здійснюють на одному екрані, відображення візуалізації зображень зрізу наборів даних у вигляді зацікавленої структури здійснюють на другому екрані, а відображення довідкової медичної інформації здійснюють на третьому екрані. 6. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що призначений для навчання в теоретичній і практичній медицині, а також у біології. 7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що призначений для підготовки і перепідготовки лікарів-спеціалістів клінічної практики. 8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що призначений для наукових досліджень в галузі медицини і біології. 9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що призначений для вивчення фармакокінетики і фармакодинаміки лікарських препаратів. 10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що призначений для доклінічних і післяклінічних досліджень нових лікарських препаратів. 11. Пристрій для об'ємної візуалізації наборів даних, що включає центральний процесор, зв'язаний з оперативною пам'яттю, з блоком зберігання інформації, з блоком візуалізації, що містить відеоядро, відеокарту і дисплей, та з блоком вибору користувача, який відрізняється тим, що додатково містить блок синхронізації, виконаний з можливістю одночасної синхронізації даних в вибраному масштабі часу, причому вхід блока синхронізації з'єднаний з блоком зберігання інформації і вихід його зв'язаний з центральним процесором, блок зберігання інформації сконфігурований для вибору та зберігання трьох різних типів даних. 12. Пристрій за п. 11, який відрізняється тим, що дисплей складається з трьох екранів. 6 UA 107436 C2 Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюMoroz Vasyl Maksymovych, Khaimzon Ihor Izevych
Автори російськоюМороз Василий Максимович, Хаимзон Игорь Изевич
МПК / Мітки
МПК: G06T 11/20, A61B 5/00, G06T 15/00, G06T 3/00, G06T 17/00, G06T 5/50
Мітки: спосіб, візуалізації, пристрій, наборів, даних, здійснення
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/9-107436-sposib-vizualizaci-naboriv-danikh-ta-pristrijj-dlya-jjogo-zdijjsnennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб візуалізації наборів даних та пристрій для його здійснення</a>
Попередній патент: Автоматизований стенд для стабілізації геометричних розмірів довгомірної зварної конструкції
Наступний патент: Програмований пристрій
Випадковий патент: Насосна станція для вивантаження темних нафтопродуктів, що мають високу температуру застигання, із залізничних вагонів-цистерн на морські судна і у зворотному напрямку