ISO/IEC 3532-1:2023 情報技術 — 3D プリンティング用の医用画像ベースのモデリング — Part 1: 一般要件 | ページ 6

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

3 用語、定義、および略語

この文書の目的上、ISO/IEC 2382, ISO/ASTM 52900, および以下に示されている用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。

3.1 用語と定義

3.1.1

画像取得

コンピューター断層撮影 (CT)、磁気共鳴画像法、またはその他の 3 次元画像技術を使用した対象構造のスキャン

3.1.2

スライス距離

スライス間隔

スライスの中心間の距離。隣接する 2 つのスライスのスライス位置の差によって計算されます。

3.1.3

硬組織

石灰化され、強固な細胞間基質を有する組織(骨、歯のエナメル質、象牙質、セメント質など)

3.1.4

軟組織

硬組織(3.1.3) を除く、体の他の構造および器官を接続、支持、または取り囲む組織

3.1.5

固形臓器

心臓、腎臓、肝臓、肺、膵臓などの堅い組織粘稠度をもつ臓器で、中空器官(消化管の器官など)および液体粘稠度の組織(血液など)を除く

3.1.6

ピクセル

絵素

色や強度などの属性を独立して割り当てることができる、表示画像の最小の 2 次元要素

[出典:ISO/IEC 2382:2015, 2125999, 修正済み — 記入事項の注記は削除されました。]

3.1.7

ボクセル

体積要素

色や強度などの属性を個別に割り当てることができる、体積または体積 (ソリッド) モデリングにおける最小の 3 次元要素

[出典: ISO/IEC 2382:2015, 2126000, 修正済み — 記入上の注記が削除されました。「固体」は「体積または体積 (固体)」に置き換えられました。

3.1.8

ベクトルデータ

ベクトル画像

ベクトルモデル

幾何学的図形を記述するための一連の点および数学関数として保存された 2D 画像または 3D モデルのデジタル記述

[出典:ISO 12651-1:2012, 4.139, 修正済み —「画像」は「2D 画像または 3D モデル」に置き換えられました。]

3.1.9

ラスターデータ

ラスター画像

グリッドモデル

ビットマップデータ

ビットマップ画像

ビットマップモデル

格子状に配置された 画素(3.1.6) or 体積要素(3.1.7) の集合によって形成される2D画像または3Dモデルデータ

3.1.10

ボリュームモデル

ソリッドモデル

物体の外部形状だけでなく内部構造も表現するために物体の固体特性を扱う三次元幾何学モデル

注記 1:ボリュームモデリングとソリッドモデリングの定義については、ISO/IEC 2382 を参照。

注記 2: ボリューム・モデルは 、ラスター・モデル (3.1.9) or ベクトル・モデル (3.1.8) で表すことができます。

3.1.11

サーフェスモデル

境界モデル

物体の表面を表すモデルのデータセット

注記 1:表面仕上げおよび表面モデリングの定義については、ISO/IEC 2382 を参照。

3.1.12

ファセットモデル

ファセットモデル

サーフェスがポリゴンのグループで構成される サーフェス モデル (3.1.11)

注記 1:三角形は多角形として広く使用されています。

3.1.13

セグメンテーション

対象となるオブジェクトをその周囲から分離するプロセス

注記 1:セグメンテーションは 2D, 3D, ラスターまたは ベクターデータに適用できます (3.1.8) 。

3.1.14

3D ビジュアライゼーション

人間が平面上のシーンを観察することを目的としたプレゼンテーション。グラフィックス技術を使用して、奥行き情報と、3 次元空間で視覚化されたシーンの配置と形状に関する知識を伝えます。

注記 1: グラフィックス技術には、遠近法、オクルージョン、立体視、照明および環境効果の使用、および視点を別の位置および方向に移動する機能が含まれます。

3.1.15

3Dモデリング

3 次元空間内の 1 つまたは複数の 3D オブジェクトの形式と配置のデジタル表現を作成することを目的としたアクティビティ

注記 1: 3D モデルには、メッシュの頂点、外観、照明、アニメーション情報などの幾何学的情報を含めることができます。作成された表現は、モデル化されたオブジェクトの 3D ビジュアライゼーション (3.1.14) を作成するための前提条件です。

3.1.16

最大強度投影

MIP

視点から投影面まで追跡される平行光線の途中にあるボクセルを視覚化面に最大強度で投影する 3D データの科学的視覚化方法

3.1.17

最小強度投影

MinIP

特定のボリューム内の低密度構造の検出を可能にするデータ視覚化方法

注記 1:このアルゴリズムは、対象ボリューム内のすべてのデータを使用して、単一の 2 次元画像を生成します。言い換えれば、ボリューム全体のすべてのビューで最も低い減衰値を持つボクセルを 2D 画像に投影することで構成されます。

3.1.18

ハウンズフィールド値

ハウンズフィールドユニット

各画像点 [ ピクセル (3.1.6) ] での画像の強度を表す整数。これは X 線スキャンプロセスから発生し、その位置での組織の密度に依存する画像強度を表します。

注記 1:ハウンズフィールド値は組織密度とともに単調増加しますが、密度に線形比例するわけではありません。

注記 2:生体組織のハウンズフィールド値の最高範囲は皮質骨のものであり、金属インプラント、画像に含まれる病院のベッドの金属部分などの画像アーティファクトではさらに高くなる可能性があります。

3.1.19

多面的な改革

MPR

アキシャル画像データのスタックから任意の平面で二次的に再構成された 2 次元の再フォーマット画像

注記 1:多面再形成 (MPR) により、冠状面、矢状面、または斜位面のいずれかで元の軸面から画像を作成できます。

3.1.20

ボリュームレンダリング

3D 離散的にサンプリングされたデータ セット (通常は 3D スカラー フィールド) の 2D 投影を表示するために使用される一連の手法

3.2 略語

2D二次元
3D三次元
am積層造形
AMF積層造形ファイル形式
アン人工ニューラルネットワーク
CADコンピュータ支援設計
CTコンピュータ断層撮影
ディコム医療におけるデジタル イメージングとコミュニケーション
huハウンズフィールドユニット
PACS画像アーカイブ通信システム
品質管理品質管理
ROI関心領域
STL光造形
SVMサポートベクターマシン

参考文献

1AAPM/RSNA 研修医向け物理チュートリアル、 CT1 の CT 画像処理のトピック。レントゲン写真。 2002, 22, (5)、1255–1268 ページ
2年間バイオメッド牧師。工学、医用画像セグメンテーションの現在の方法。 2000, 02, pp.315-337
3ISO 17295, 積層造形 — 一般原則 — Part 位置、座標、向き
4ISO/IEC 19794-5, 情報技術 — 生体認証データ交換フォーマット — Part 5: 顔画像データ
5X線撮影、 3Dプリント医療モデルの精度と再現性の測定と確立 2017, 37, 1424–1450ページ
6ISO/ASTM 52915, 積層造形ファイル フォーマット (AMF) バージョン 1.2 の仕様
7ISO 17296-2, 積層造形 — 一般原則 — Part 2: プロセス カテゴリと原料の概要
8ISO 17296-3, 積層造形 — 一般原則 — Part 3: 主な特性と対応する試験方法
9ISO/ASTM 52950, 積層造形 — 一般原則 — データ処理の概要
10ISO 14306, 産業オートメーション システムと統合 — 3D 視覚化のための JT ファイル形式仕様
11ISO 15708-1, 非破壊検査 — コンピューター断層撮影の放射線法 — Part 1: 用語
12ISO 10303-242, 産業オートメーション システムと統合 — 製品データの表現と交換 — Part 242: アプリケーション プロトコル: マネージド モデルベースの 3D エンジニアリング
13ISO 21227-1, 塗料およびワニス — 光学イメージングを使用した塗装表面の欠陥の評価 — Part 1: 一般的なガイダンス
14ISO 12651-1:2012, 電子文書管理 — 語彙 — Part 1: 電子文書のイメージング
15ISO/ASTM TR 52916, 医療用積層造形 — データ — 最適化された医療画像データ

3 Terms, definitions and abbreviated terms

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/IEC 2382, ISO/ASTM 52900 and the following apply.

ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:

3.1 Terms and definitions

3.1.1

image acquisition

scanning of the structure of interest using computed tomography (CT), magnetic resonance imaging or other three-dimensional imaging technology

3.1.2

slice distance

slice spacing

distance between the centre of the slices, which is calculated by the difference in the slice locations of two adjacent slices

3.1.3

hard tissue

tissue which is mineralized and has a firm intercellular matrix (such as bone, tooth enamel, dentin and cementum)

3.1.4

soft tissue

tissue that connects, supports or surrounds other structures and organs of the body, excluding hard tissue (3.1.3)

3.1.5

solid organ

organ which has firm tissue consistency such as the heart, kidney, liver, lungs, pancreas, etc., excluding hollow organs (such as the organs of the gastrointestinal tract) and tissue with liquid consistency (such as blood)

3.1.6

pixel

picture element

smallest two-dimensional element of a display image that can be independently assigned attributes such as color and intensity

[SOURCE:ISO/IEC 2382:2015, 2125999, modified — Notes to entry have been removed.]

3.1.7

voxel

volume element

smallest three-dimensional element in volume or volumetric (solid) modelling that can be independently assigned attributes such as colour and intensity

[SOURCE:ISO/IEC 2382:2015, 2126000, modified — Notes to entry have been removed;"solid" has been replaced by"volume or volumetric (solid)".]

3.1.8

vector data

vector image

vector model

digital description of 2D image or 3D model stored as a series of points and mathematical functions to describe the geometric figure

[SOURCE:ISO 12651-1:2012, 4.139, modified —"image" has been replaced by"2D image or 3D model”.]

3.1.9

raster data

raster image

raster model

bitmap data

bitmap image

bitmap model

2D image or 3D model data formed by a set of picture elements (3.1.6) or volume elements (3.1.7) arranged in a grid pattern

3.1.10

volume model

solid model

three-dimensional geometric model which deals with the solid characteristics of an object in order to represent its internal structure as well as its external shapes

Note 1 to entry: See ISO/IEC 2382 for definitions of volume modelling and solid modelling.

Note 2 to entry: Volume model can be represented with raster model (3.1.9) or vector model (3.1.8) .

3.1.11

surface model

boundary model

data set of a model which represents the surfaces of objects

Note 1 to entry: See ISO/IEC 2382 for definitions of surfacing and surface modelling.

3.1.12

facet model

faceted model

surface model (3.1.11) of which surfaces consist of group of polygons

Note 1 to entry: A triangle is widely used as a polygon.

3.1.13

segmentation

process of separating the objects of interest from their surroundings

Note 1 to entry: Segmentation can be applicable to 2D, 3D, raster or vector data (3.1.8) .

3.1.14

3D visualization

presentation intended for human viewing of a scene on a flat display surface, using graphics techniques to convey depth information and knowledge of the arrangement and shapes of the visualized scene in a three-dimensional space

Note 1 to entry: The graphics techniques can include use of perspective, occlusion, stereoscopy, lighting and environmental effects, and ability to navigate the viewpoint to alternate positions and orientations.

3.1.15

3D modelling

activity intended to create a digital representation of the form and arrangement of one or more 3D objects in a three-dimensional space

Note 1 to entry: 3D models can contain geometric information such as mesh vertices, appearance, lighting, and animation information. The created representation is a prerequisite to creating a 3D visualization (3.1.14) of the modelled objects.

3.1.16

maximum intensity projection

MIP

scientific visualization method for 3D data that projects, in the visualization plane and with maximum intensity, the voxels that fall in the way of parallel rays traced from the viewpoint to the plane of projection

3.1.17

minimum intensity projection

MinIP

data visualization method that enables detection of low-density structures in a given volume

Note 1 to entry: The algorithm uses all the data in a volume of interest to generate a single two-dimensional image. In other words, it consists of projecting the voxel with the lowest attenuation value on every view throughout the volume onto a 2D image.

3.1.18

Hounsfield value

Hounsfield unit

integer representing the intensity of the image at each image point [ pixel (3.1.6) ] which originates from the x-ray scanning process and in turn represents the image intensity, which depends on the density of the tissue at that location

Note 1 to entry: Hounsfield values rise monotonically with tissue density but are not linearly proportional to density.

Note 2 to entry: The highest range of biological tissue Hounsfield values is for cortical bone, and they can go even higher for image artefacts such as metallic implants, metallic sections of a hospital bed included in the image, etc.

3.1.19

multiplanar reformation

MPR

two-dimensional reformatted images that are reconstructed secondarily in arbitrary planes from the stack of axial image data

Note 1 to entry: Multiplanar reformation (MPR) allows images to be created from the original axial plane in either the coronal, sagittal or oblique plane.

3.1.20

volume rendering

set of techniques used to display a 2D projection of a 3D discretely sampled data set, typically a 3D scalar field

3.2 Abbreviated terms

2Dtwo-dimensional
3Dthree-dimensional
amadditive manufacturing
AMFadditive manufacturing file format
ANNartificial neural network
CADcomputer aided design
CTcomputed tomography
DICOMdigital imaging and communications in medicine
huHounsfield unit
PACSpicture archiving communication system
QCquality control
ROIregion of interest
STLstereolithography
SVMsupport vector machine

Bibliography

1AAPM/RSNA Physics Tutorial for Residents, Topics in CT Image Processing in CT1. Radiographics. 2002, 22 (5), pp. 1255–1268
2Annu. Rev. Biomed. Eng., Current Methods in Medical Image Segmentation. 2000, 02, pp. 315–337
3ISO 17295, Additive manufacturing — General principles — Part positioning, coordinates and orientation
4ISO/IEC 19794-5, Information technology — Biometric data interchange formats — Part 5: Face image data
5Radiographics, Measuring and Establishing the Accuracy and Reproducibility of 3D Printed Medical Models. 2017, 37, pp. 1424–1450
6ISO/ASTM 52915, Specification for additive manufacturing file format (AMF) Version 1.2
7ISO 17296-2, Additive manufacturing — General principles — Part 2: Overview of process categories and feedstock
8ISO 17296-3, Additive manufacturing — General principles — Part 3: Main characteristics and corresponding test methods
9ISO/ASTM 52950, Additive manufacturing — General principles — Overview of data processing
10ISO 14306, Industrial automation systems and integration — JT file format specification for 3D visualization
11ISO 15708-1, Non-destructive testing — Radiation methods for computed tomography — Part 1: Terminology
12ISO 10303-242, Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 242: Application protocol: Managed model-based 3D engineering
13ISO 21227-1, Paints and varnishes — Evaluation of defects on coated surfaces using optical imaging — Part 1: General guidance
14ISO 12651-1:2012, Electronic document management — Vocabulary — Part 1: Electronic document imaging
15ISO/ASTM TR 52916, Additive manufacturing for medical — Data — Optimized medical image data