Реалистичная 3D-визуализация на Mindray Consona N6: iLive, Smart3D, Smart Face и 3D-печать

Чтобы получить реалистичное объёмное изображение на Mindray Consona N6, сначала нужен чистый двумерный кадр, затем выбор способа сбора объёма (Smart3D, «Статич.3D» или 4D), включение iLive и подбор света и затенения. Для лица плода дополнительно служит Smart Face. Результат зависит от положения плода, жидкости вокруг области интереса и аккуратности сканирования не меньше, чем от настроек. Объёмные изображения носят справочный характер: трактовку и заключение даёт врач.

Какой датчик и режим выбрать для 3D

Трёхмерные функции Consona N6 дополнительные, их состав зависит от комплектации (что заказывать сразу, разобрано в статье про опции Consona N6). По руководству:

• Smart3D (опция Smart 3D): объём собирается ручным движением обычного датчика. Четырёхмерный датчик этот режим не поддерживает.
• «Статич.3D»: однокадровый объём, датчик сканирует автоматически, выбирается датчик для четырёхмерных изображений. Основы 4D в акушерстве разобраны в статье про объёмное сканирование 4D.
• iLive (опция iLive): доступен в режимах Smart 3D, «Статич.3D» и 4D, нужен модуль Smart 3D или 4D.

Условия для реалистичной картинки

• Срок: для трёхмерных изображений наиболее подходят плоды от 24 до 30 недель.
• Положение плода: лицом вверх или вбок, лицом вниз не рекомендуется. Лицо должно быть окружено амниотической жидкостью и не закрыто конечностями или пуповиной. Если плод двигается, сканирование повторяют.
• Плоскость B: оптимальна сагиттальная плоскость лица с максимальной площадью лица и непрерывными краями.
• Двумерный кадр перед входом в 3D: высокая контрастность лица и жидкости, чёткая граница, низкий шум в жидкости.

Руководство напоминает о принципе ALARA: после получения хорошего объёма время сканирования стоит сокращать.

Пошаговая настройка: от двумерного кадра до iLive

1. Выбрать режим исследования и датчик, нанести достаточно геля, оптимизировать двумерное изображение.
2. Войти в трёхмерный режим: клавишей 3D (обычный датчик, Smart 3D) либо кнопкой [3D]/[4D] (датчик для четырёхмерных изображений).
3. Задать ИО (исследуемую область) на сечении с наибольшей площадью лица, чуть больше головы плода: лишние данные увеличивают время обработки.
4. Выбрать режим реконструкции, качество и угол: «Поверхн» для поверхности лица, «Макс» для костных структур, «Мин» для сосудов и полых структур, «Рентг» для тканей с разной внутренней структурой.
5. Нажать Update (Обновить) и дождаться окончания сбора данных.
6. В режиме просмотра подправить VOI, порог, непрозрачность, сглаживание, яркость и контрастность, при необходимости повернуть изображение ручками M, PW, C.
7. На странице [Допол-но] сенсорного экрана коснуться [iLive], выбрать освещение и затенение. Функцию можно включить и на сохранённой кинопетле 3D/4D, дважды щёлкнув по ней на экране iStation или экране просмотра.
8. Выйти клавишей B.

Если iLive выбран основным режимом реконструкции, подрежим реконструкции отключается автоматически: так задумано в программе.

Smart3D: как вести датчик

В Smart3D объём собирает рука врача: движения должны быть плавными, медленными и с постоянной скоростью. Ориентир по руководству: около 2 см/с при линейном сканировании и около 10-15 градусов в секунду при веерном повороте. Если метка датчика направлена к пальцу оператора, линейное сканирование ведут справа налево, а веерное поворотом слева направо, иначе направление объёма будет неверным. После выбора способа сканирования задают угол и расстояние перемещения. Сбор можно завершить принудительно клавишей Freeze или Update.

Основные регуляторы: что менять и когда

iLive: режимы освещения

iLive добавляет к реконструкции эффект светового рендеринга и поддерживает параллельное, точечное и лучевое освещение (последнее лучше передаёт текстуру тканей). Нужно коснуться значка в режиме iLive, выбрать режим освещения, подправить параметры и нажать [Возврат]. Насыщенность VL и Оттенок VL задают цвет света. Расстояние VL работает для точечного режима и светильника: чем больше расстояние, тем больше освещённая часть. Угол VL работает в лучевом режиме: чем больше угол, тем шире луч. Кнопка [Копировать] переносит настройки в пользовательские режимы «Пользов. 1» и «Пользов. 2», чтобы не подбирать свет заново.

Smart Face для лица плода

Smart Face автоматически находит лицо плода, убирает мешающие данные и показывает лицо под рекомендуемым углом. По руководству функция дополнительная и предназначена только для изучения черт лица, но не для подтверждения диагноза. Нужно получить изображение в режиме «Статич3D» или остановить однокадровое 4D-изображение и нажать [Smart Face]: система повернёт плод головой вверх и удалит помехи. Тонкая настройка вызывается кнопкой [Smart Face] в правом нижнем углу:

• MixRender (уровень от 0 до 3): чем выше, тем меньше помех, при нуле помехи не показываются. [SubTint] задаёт цвет помех.
• Ластик: [Стереть], [Восстан.], размер через [РазмЛастика], а также [Отменить] и [Отменить все]. MixRender и ластик доступны только в режиме «Поверхность».
• Автонаправление: оптимизирует угол одним касанием, верх и низ меняются кнопкой [Направление].
• FaceContact: чем больше значение, тем ближе объём к лицу и тем больше помех удаляется.

Шаблон 3D и опорные точки

«Шаблон 3D» объединяет три МПР с учётом их положения и показывает внутреннюю структуру чётче. На сенсорном экране: [Инструменты] > [3D-макет], затем [Ниша] или [3 среза]. Опорную плоскость выбирают кнопками [A], [B], [C], срезы листают трекболом, для [Ниша] задают направление просмотра. Функция не поддерживает изображения Smart 3D.

Опорные точки помогают соотнести точку на МПР с объёмным изображением. Путь: [VR] > [Опорные точки 3D], кнопка [Ввод], зелёный крестик переводят на нужное место и фиксируют клавишей Set. В режиме [Показ] оставляют точку, точку с горизонтальной линией или с вертикальной. Точку удаляют кнопкой [Удалить], остальные очищают или скрывают кнопками [Удал.все] и [Скрыть все], выход через [Закрыть].

Сохранение и 3D-печать

Клавишей Save+ (назначение задаётся пользователем) сохраняют изображение и объёмные данные, пользовательской клавишей сохранения записывают кинопетлю в формате CIN. Об обычной печати и записи на USB есть статья про печать, USB и запись видео.

Дополнительная функция «3D-печать» работает с объёмными данными лица и конечностей. После нажатия [3Dпечать] экран делится на два окна: VR-изображение и сеточная модель. Затем в [Качество] выбирают низкое, среднее или высокое качество, нажимают [Создать сетку], в [Формат файла] выбирают stl, obj, ply, off или 3mf и сохраняют кнопкой [Сохранить сетку на USB]. Файл можно отправить в службу печати. Для просмотра на телефоне руководство предлагает приложение «EMB3D», компьютеры с Windows 10 открывают такие файлы напрямую, кроме неподдерживаемых форматов.

Типичные ошибки изображения и как их исправить

• Шум перед лицом: подобрать порог, включить Face+, в Smart Face поднять MixRender или FaceContact, остатки убрать ластиком.
• Картинка размыта или искажена: проверить сглаживание, вредят и недостаток, и избыток.
• Направление объёма неверное: сверить направление метки датчика и сторону сканирования.
• Искажения после Smart3D: рука двигалась рывками или быстро, сканирование стоит повторить плавнее.
• Нужная область закрыта: скорректировать VOI, затем вырезать мешающий фрагмент. Если не помогает, лучше пересканировать, чем смотреть объём сзади: обратная сторона может быть менее чёткой.
• Тени слишком жёсткие: поднять затенение в iLive или сменить режим освещения.
• Лицо не читается: проверить положение плода и наличие жидкости перед лицом, а не только настройки.

Что проверить перед исследованием

• В комплектации есть нужные модули (Smart 3D, iLive, Smart Face, 3D-печать) и датчик для 4D при работе в «Статич.3D».
• Выбраны режим исследования и датчик, на датчике достаточно геля.
• Двумерное изображение оптимизировано: контраст, чёткая граница, чистая жидкость.
• Настроены режимы света «Пользов. 1» и «Пользов. 2», для 3D-печати подготовлен USB-носитель.
• Время сканирования ограничено по принципу ALARA.

Состав функций и параметры зависят от конфигурации аппарата и версии программного обеспечения. Настройку пресетов под задачи клиники мы выполняем при вводе в эксплуатацию Consona N6.

Частые вопросы

Чем Smart3D отличается от «Статич.3D» на Consona N6?

В Smart3D объём собирается при ручном движении обычного датчика, в «Статич.3D» датчик сканирует автоматически и выбирается датчик для получения четырёхмерных изображений. Четырёхмерный датчик режим Smart 3D не поддерживает. Наличие модулей зависит от комплектации.

Что такое iLive и где его включить?

iLive добавляет к обычной реконструкции эффект светового рендеринга. Функция доступна в режимах Smart 3D, «Статич.3D» и 4D. Включают её на странице [Допол-но] сенсорного экрана в режиме просмотра 3D/4D изображения или на сохранённой кинопетле.

Для чего нужна функция Smart Face?

Она автоматически находит лицо плода, удаляет помехи и показывает лицо под рекомендуемым углом. По руководству функция предназначена для изучения черт лица плода, но не для подтверждения диагноза.

Какие форматы файлов поддерживает 3D-печать?

Сеточную модель можно экспортировать на USB в форматах stl, obj, ply, off и 3mf. Качество модели выбирается из трёх уровней: низкое, среднее, высокое.

Читайте также: Параллельные срезы 3D-объёма на Mindray Consona N6: iPage+, SCV+ и реконструкция изогнутой структуры; ЭКГ на УЗИ Mindray Consona N6: подключение модуля, кривая ЭКГ и дыхания, метки ударов.