组织病理学中的原始分辨率交互式三维可视化 (Interactive Visualization of 3D Histopathology in Native Resolution)

迄今为止,基于病理学的临床工作流程和研究主要由2D成像主导,目前在组织病理学中缺乏适当的可视化工具,这已成为数字病理学的一个限制因素。 3D组织学全色数据集密集且规模大,大约100,000×100,000×100个体素,这对渲染性能和用户体验设计提出了严格的要求。本文提出了一种可视化应用程序,可以对大规模3D组织病理学进行有效的交互式可视化分析,即人体组织的高分辨率3D显微镜数据。该应用程序基于对现有方法的定制和调整,系统集成工作,以及对领域专家作为团队成员的密切参与式设计过程产生的领域特定需求的仔细研究。

user interface

软件的用户界面如图所示,左上角为相机控制;左下角包括一些基本选项,例如显示/去除背景等;右上角为小地图,提供总览以及位置信息;下方包括三种模式,分别将操作模式限制为相机放大缩小控制、视图平移、剪切面沿法线平移。

整个渲染的流程如下:

rendering pipeline

rendering pipeline

该工作利用对现有方法的改进与结合,很好地解决了这个问题。体绘制中的传统视图和交互不适合非常大且密集的组织学数据。例如,在视锥体的近平面处的剪切导致近视图中的迷失方向。子体积场景解决方案有效地解决了这个问题。

参考文献

[1] Falk, Martin, et al. “Interactive Visualization of 3D Histopathology in Native Resolution.” IEEE transactions on visualization and computer graphics (2018).

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