模型引导疗法和DICOM的外科作用

目录介绍（问题和处理方案）采取TIMMS模型指导疗法分类和模型类虚拟人体模型范例结论模型引导疗法和DICOM的外科作用第1页用于处理内窥镜MISS问题计算机辅助数字手术室套件：多重数据源有利于MISS操作数字内窥镜手术室套件MD人员注册护士，技术人员EMG监视C形臂透视检验MRI图像-PACSC形臂图像图像管理程序–汇报内窥镜检验法视屏

监视器EEG监视手术室左侧图像查看窗口远程会议–远程外科激光发生器承蒙JohnChiu博士提供模型引导疗法和DICOM的外科作用第2页模型指导疗法和详细患者模型模型指导疗法（MGT）是经过采取附加、详细患者主要数据对图像指导疗法（IGT）进行补充一套方法。经过该方法，治疗患者时，能够实现更准确诊疗、对于预后更准确评定、以及对于详细疗法愈加个体化策划、执行和验证。顾名思义，模型指导疗法以详细患者模型（PSM）为基础，允许经过采取治疗性工作流实施详细患者干涉。模型引导疗法和DICOM的外科作用第3页模型指导疗法和数据结构为了实现基于详细患者建模模型指导疗法，需要采取适当IT构架和数据结构。对于PSM，经过原型和模板，能够分别实现不一样级别通用化和专业化。模型引导疗法和DICOM的外科作用第4页生物传感器

(生理学,新陈代谢,血清,组织等)组学

EMR模态(X光,CT,US,MR,SPECT,PET,OI)基于模型患者治疗

EBM工作流IHE模型创建和诊疗(数据融合,CAD等)模型维护和干涉(模拟,决议支持,验证等)数据库(图谱,P2P储存库,数据网格等)机电一体化(导航,消融等)IT通信基础设施模型引导疗法和DICOM的外科作用第5页目录介绍（问题和处理方案）采取TIMMS模型指导疗法分类和模型类虚拟人体模型范例结论模型引导疗法和DICOM的外科作用第6页IT模型-中央世界视图

干涉座舱/SAS模块建模模型（被模拟对象）疗法成像和模型管理系统（TIMMS）供患者模型引导疗法数据、图像、模型和工具通信用ICT基础设施（基于DICOM-X）

模拟WF和K+D管理内核可视化储存库管理器干涉验证储存库引擎数据交换控制IO成像和生物传感器图像和信号建模工具计算工具WF和

K+D工具储存库工具装置/机电一体化工具验证工具WF，EBM，”案例”数据和信息模型和干涉统计疗法成像和模型管理系统（TIMMS）模型引导疗法和DICOM的外科作用第7页采取TIMMS模型指导疗法对于一次治疗干涉，我们假定人体、机电一体化、放射或药品能够与模型互动。模型指导疗法为一次准确、透明和可重复干涉提供了科学基础，还可提供验证及其它服务。TIMMS是一个IT元构架，能够实现各种代理互用性，促进模型指导疗法干涉。模型引导疗法和DICOM的外科作用第8页模型指导疗法

基本TIMMS患者模型必须含有以下特点：

TIMMS患者模型中必须包含能够将患者显示为一个n维和多刻度（时间上和空间上）数据集组件。TIMMS患者模型必须易于与外科医生及其它手术人员、TIMMS引擎、TIMMS储存库和IT基础设施进行沟通和连接。TIMMS患者模型必须能够以一个准确、有意义方式将这些组件（包含动态组件和静态组件）联络起来。对于动态组件，TIMMS患者模型必须能够处理形态数据和生理数据，并执行必要数学功效，方便使模型保持在可及时更新状态下。模型引导疗法和DICOM的外科作用第9页模型指导疗法

TIMMS患者模型应能并入到TIMMS执行工作流之中，而且能够对其变更作出响应。TIMMS患者模型必须能够经过现时可用、标准化信息方法进行开发。这些工具可能包含UML、XML、Visio、方框图、工作流图、MATLAB、Simulink、DICOM（包含外科DICOM）、Physiome,CDISCSDTM、openEHR以及其它类似产品和工具。TIMMS患者模型必须符合软件工程标准，比如，应符合开发式标准和面向服务构架，方便实现多专业信息交换。TIMMS患者模型应能扩展，方便加入分子医疗成像、基因组学、蛋白质组学和表观遗传学中发展。TIMMS患者模型必须能够被用于临床试验、预示建模、个人健康统计，而且在长久范围内为基于模型医疗证据（ModelBasedMedicalEvidence/EBME）方法做出贡献。模型引导疗法和DICOM的外科作用第10页IT模型-中央世界视图

干涉座舱/SAS模块建模模型（被模拟对象）疗法成像和模型管理系统（TIMMS）供患者模型引导疗法数据、图像、模型和工具通信用ICT基础设施（基于DICOM-X）

模拟WF和K+D管理内核可视化储存库管理器干涉验证储存库引擎数据交换控制IO成像和生物传感器图像和信号建模工具计算工具WF和

K+D工具储存库工具装置/机电一体化工具验证工具WF，EBM，“案例”数据和信息模型和干涉统计疗法成像和模型管理系统（TIMMS）模型引导疗法和DICOM的外科作用第11页n-维建模工具

普通工具和针对详细患者工具几何建模假体建模细胞和组织属性分节和再造生物力学和伤害组织生长组织移位生物材料属性...建模工具模型引导疗法和DICOM的外科作用第12页模型指导疗法以其最简单实例化而言，模型指导疗法是三维像素一个组合、一个子集或一个单一三维像素，代表患者体内多个位置。从这一点来看，该疗法是从图像（像素）指导疗法（IGT）到模型（三维像素）指导疗法一个扩展。模型指导疗法范例包含：a) 一个三维像素一个子集之内干涉，比如细胞、细胞器、分子等。b) 一个三维像素之内干涉，比如一个器官或损伤小组织部分等。c) 一组三维像素之内干涉，比如器官、器官成份、软组织和损伤功效性结构部分。模型引导疗法和DICOM的外科作用第13页模型指导疗法

1D信号（比如：EEG）2D投影和层析图像3D再造时间改变组织/细胞类型器官、损伤、系统、假体、慢性病症等全部权。空间占据/空间扩展渗透性（血脑屏障）流（比如：电子、热、液体、灌注、扩散等）在一个简单PSM中，三维像素可能与数据几个维度联络起来模型引导疗法和DICOM的外科作用第14页模型指导疗法

充氧等级（比如缺氧等级）药动学（比如：组织对药品、流参数、抵达峰值时间等影响）药效学（药品对于组织、消融参数影响）生物标志物类型（体外和/或体内分子光谱）参考坐标系统（比如Schaltenbrand/Warren,Talaraich/Tourneaux）价值（生命攸关（lifecritical）到生命威胁（lifethreatening））临近关系（比如3³、5³、7³等）...在一个简单PSM中，三维像素可能与数据几个维度联络起来模型引导疗法和DICOM的外科作用第15页范例：ENT模型元素起源：G.Strauss类子类模式静态形态学图谱功效性图像工作空间X射线转换声音图谱中耳流图谱内鼻流图谱下咽部-喉部-气管解剖图谱岩骨闪烁扫描法模型引导疗法和DICOM的外科作用第16页范例：ENT模型元素起源：G.Strauss动态功效性图像图像传感器形态学荧光素EMG迷走神经跟踪数据超声波显微镜检验法内窥镜检验法接触式内窥镜检验法激光反射超声波温度计电子阻抗轴坐标测量仪器诱发电位（ERA）微振动听骨链EMG面部模型引导疗法和DICOM的外科作用第17页目录介绍（问题和处理方案）采取TIMMS模型指导疗法分类和模型类虚拟人体模型范例结论模型引导疗法和DICOM的外科作用第18页多刻度建模策略对于了解人体特征相关知识（比如解剖学、生理学、新陈代谢、基因组学、蛋白质组学、药动学等）来说，建模是非常关键一点。因为集成这些不一样特点相关知识相当困难，所以，依据提出问题和需要提供答案，一个人体模型必须在不一样等级上实现（空间和时间上多刻度），并带有不一样本体。在大型系统模型之内使用简化形式组件，可能存在问题主要源自他们有效性十分有限。模型引导疗法和DICOM的外科作用第19页起源：J.Bassingthwaighte快速处理方案高保真度愈加简单，但适应性下降组合式模型复杂性增加详细模块模型引导疗法和DICOM的外科作用第20页详细患者和相关建模功效在模型-中央世界视图中，与患者相关大量各种信息能够与众多图像及其派生物融合在一起，从而提供关于患者全方面和和正确看法。默认情况下，需要考虑不一样类型干涉/外科工作流光谱越宽，设计适当多刻度PSM和相关服务时付出努力会越大。模型引导疗法和DICOM的外科作用第21页详细患者和相关建模功效n维、多分辨率学识（生物连续统一体在时间和空间上模型）管理是一个研发上挑战。假如能够成功处理这一问题话，它将能使外科手术具备更坚实科学基础。

模型引导疗法和DICOM的外科作用第22页目录介绍（问题和处理方案）采取TIMMS模型指导疗法分类和模型类虚拟人体模型范例结论模型引导疗法和DICOM的外科作用第23页针对详细患者CMB可视人体解剖模板

器官表面网格多形式成像

(MRI,CT,Angio,..DT-MRI)PKPDSpitzer虚拟解剖学FEM网格(RobertsJHU)人体激光扫描

(CAESARDB)RobertsJHU肺大脑心脏肾尿骨胸腺肌肉胃脾代谢物内脏胰肝内腔皮肤脂肪粪便静脉血动脉血模型引导疗法和DICOM的外科作用第24页目录介绍（问题和处理方案）采取TIMMS模型指导疗法分类和模型类虚拟人体模型范例结论模型引导疗法和DICOM的外科作用第25页处理方案和研究重点

（医疗）图像指导疗法到模型指导疗法转换（比如：经过工作流和使用案例选择/创建/储存库）叙述一个多刻度领域中针对详细患者模型概念和规范一组规范低级外科功效概念和设计原型化方法模型引导疗法和DICOM的外科作用第26页IT模型-中央世界视图

干涉座舱/SAS模块建模模型（被模拟对象）疗法成像和模型管理系统（TIMMS）供患者模型引导疗法数据、图像、模型和工具通信用ICT基础设施（基于DICOM-X）

模拟WF和K+D管理内核可视化储存库管理器干涉验证储存库引擎数据交换控制IO成像和生物传感器图像和信号建模工具计算工具WF和

K+D工具储存库工具装置/机电一体化工具验证工具WF，EBM，”案例”数据和信息模型和干涉统计疗法成像和模型管理系统（TIMMS）原型化方法模型引导疗法和DICOM的外科作用第27页处理方案和研究重点

（技术）针对详细患者模型概念和数据结构设计（比如经过原型和模板）。开放式构架模型管理（比如SOA）经过储存库、引擎、LLM和HLM进行SOA模块化作为适应（认识/智能）代理LLM作为应用模块HLM（竞争差异化）可能作为开放源LLM适应工作流和K+D管理内核（引擎和储存库）用于构建引擎和储存库合作性和竞争性R+D框架基于开放式标准（比如：S-DICOM）疗法从CAD建模到CAT建模转换模型引导疗法和DICOM的外科作用第28页IT模型-中央世界视图

干涉座舱/SAS模块建模模型（被模拟对象）疗法成像和模型管理系统（TIMMS）供患者模型引导疗法数据、图像、模型和工具通信用ICT基础设施（基于DICOM-X）

模拟WF和K+D管理内核可视化储存库管理器干涉验证储存库引擎数据交换控制IO成像和生物传感器图像和信号建模工具计算工具WF和

K+D工具储存库工具装置/机电一体化工具验证工具WF，EBM，”案例”数据和信息模型和干涉统计疗法成像和模型管理系统（TIMMS）原型和模板模型引导疗法和DICOM的外科作用第29页处理方案和研究重点

（医疗和技术）图像指导疗法到模型指导疗法转换（比如：经过工作流和使用案例选择/创建/储存库）选定干涉适应工作流、异常处理和K+D管理使用案例用于低级（开放源）和高级（竞争差异化）外科功效电脑化合作性和竞争性R+D框架从诊疗（比如CAD）到CAT（即，专业间合作）第24工作组“外科DICOM”内部对与患者建模相关标准开发模型引导疗法和DICOM的外科作用第30页IT模型-中央世界视图

干涉座舱/SAS模块建模模型（被模拟对象）疗法成像和模型管理系统（TIMMS）供患者模型引导疗法数据、图像、模型和工具通信用ICT基础设施（基于DICOM-X）

模拟WF和K+D管理内核可视化储存库管理器干涉验证储存库引擎数据交换控制IO成像和生物传感器图像和信号建模工具计算工具WF和

K+D工具储存库工具装置/机电一体化工具验证工具WF，EBM，”案例”数据和信息模型和干涉统计疗法成像和模型管理系统（TIMMS）开源模型引导疗法和DICOM的外科作用第31页第24工作组“外科中DICOM”

项目小组项目小组1 WF/MI神经外科项目小组2 WF/MIENT和CMF外科项目小组3 WF/MI整形外科项目小组4 WF/MI心血管外科项目小组5 WF/MI胸腹外科项目小组6 WF/MI干涉放射学项目小组7 WF/MI麻醉法项目小组8 S-PACS功效项目小组9 WFMS工具项目小组10 图像处理和显示项目小组11 外科中超声波医学数字成像与通信标准模型引导疗法和DICOM的外科作用第32页外科工作流（S-WF）