Novel True 3D Display Tools for Effective 3D Visualization in Biomedical Research

用于生物医学研究中有效 3D 可视化的新型真实 3D 显示工具

基本信息

  • 批准号:
    8387741
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 34.49万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2012-09-22 至 2014-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The physical world around us is three-dimensional (3D), yet most existing display systems have flat screens and can handle only two-dimensional (2D) images that lack the third dimension (depth) information. This fundamental restriction greatly limits the capability of human being in perceiving and understanding the complexity of real world objects. Human body and internal organs are of 3D shapes. Many medical imaging modalities are true 3D in nature. 3D imaging and 4D real-time imaging modalities have proven especially useful in cancer diagnosis and treatments, such as image guided radiation therapy (IGRT). However, when 3D image data are collected, existing methods of image display, interpretation and evaluation are often 2D, leading to possible slowdown, misinterpretation and less desirable clinical decisions for diagnosis, IGRT and other 3D visualization tasks. Xigen LLC has recently made a technology breakthrough and developed a novel large screen autostereoscopic 3D display concept based on the novel Single Projector Multiview (SPM) technology. The proposed SPM 3D display technology enables scalable large screen (up to a few meters), glass-free, interactive 3D visualization experience, and could alleviate key drawbacks of existing 3D display technologies by providing stereo parallax, motion parallax and surface textures, and reducing overall system cost to the range comparable with 2D display counterparts. Using only one projector significantly reduces the complexity, cost, and burdens for calibration and maintenance, resulting in a low-cost, high quality, mass-produciable commercial product. Uses of true 3D display in biomedical research would lead to efficient, effective and accurate visualization and interaction on high dimensional cell structure, molecular, genomic medicine, and image data. Uses of true 3D display to clinical applications, such as image guided radiation therapy (IGRT), could eliminate the directional bias during the diagnosis, planning and interventions. To the best of our knowledge, the proposed SPM 3D display concept is unprecedented and represents a significant breakthrough in true 3D display technology. The primary objective of this Phase I SBIR effort is to demonstrate the feasibility of a novel SPM technology by developing critical components for the SPM system, building a functional prototype, and demonstrating its application potential to various 3D/4D visualization applications in clinical settings with a focus on image-guided radiation therapy (IGRT). This project would bring the novel true 3D display technology one important step closer to marketplace as a generic tool for advanced 3D visualization for biomedical research and cancer diagnosis/treatments. The true 3D display is a fundamentally new technology platform that can facilitate a broad range 3D/4D visualization applications in biomedical research and clinical applications. With the high performance and low-cost solution proposed in this SBIR, the true 3D display technology could serve as a viable tools to provide a new level of realism and add a new dimension (literally and figuratively) to the visualization tools available for biomedical research and clinical practices. It has broad impact on various aspects of healthcare practices, ranging from 3D/4D image visualization, image guided intervention, telemedicine, surgical replays, microscope/endoscope visualization, education, training, etc.
我们周围的物理世界是三维(3D),但是大多数现有的显示系统都具有平坦的屏幕,并且只能处理缺乏第三维(深度)信息的二维(2D)图像。这种基本限制极大地限制了人类在感知和理解现实世界对象的复杂性方面的能力。 人体和内部器官具有3D形状。许多医学成像方式本质上都是真实的3D。事实证明,3D成像和4D实时成像方式在癌症诊断和治疗中特别有用,例如图像引导放射疗法(IGRT)。但是,当收集3D图像数据时,现有的图像显示方法,解释和评估通常是2D,导致可能放缓,误解以及诊断,IGRT和其他3D可视化任务的临床决策较少。 Xigen LLC最近取得了技术突破,并基于新型的Single Single Projector Multiview(SPM)技术开发了一种新颖的大型屏幕自动镜3D显示概念。拟议的SPM 3D显示技术可实现可扩展的大屏幕(最多几米),无玻璃,交互式3D可视化体验,可以通过提供立体声差异,运动视差和表面纹理以及减少现有3D显示技术的关键缺点,并减少总体系统成本达到与2D显示器对应物相当的范围。仅使用一个投影仪可大大降低校准和维护的复杂性,成本和负担,从而产生低成本,高质量,质量生产的商业产品。 在生物医学研究中,真实3D显示的用途将导致高维细胞结构,分子,基因组医学和图像数据的有效,有效和准确的可视化和相互作用。在临床应用中使用真实的3D显示器,例如图像引导放射疗法(IGRT),可以消除诊断,计划和干预期间的方向偏差。据我们所知,拟议的SPM 3D显示概念是前所未有的,代表了真实3D显示技术的重大突破。 I阶段I SBIR工作的主要目的是证明 通过为SPM系统开发关键组件,构建功能性原型,并在临床环境中展示其应用潜力,并将其应用于临床环境中,以侧重于图像引导的放射疗法(IGRT),这是一种新型的SPM技术。该项目将使新型的True 3D展示技术更接近市场,作为用于生物医学研究和癌症诊断/治疗的高级3D可视化的通用工具。 True 3D显示屏是一个从根本上进行新的技术平台,可以促进生物医学研究和临床应用中的3D/4D可视化应用。借助此SBIR提出的高性能和低成本解决方案,真正的3D显示技术可以作为可行的工具,以提供新的现实主义水平,并在可视化工具中添加新的维度(从字面上和象征性地)为生物医学研究提供和临床实践。它对医疗保健实践的各个方面具有广泛的影响,范围从3D/4D图像可视化,图像引导干预,远程医疗,手术重播,显微镜/内窥镜可视化,教育,培训等。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Jason Geng其他文献

Jason Geng的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Jason Geng', 18)}}的其他基金

Novel Full-Color High Frame Rate 3D Projector for Multiview 3D Displays
用于多视图 3D 显示的新型全彩高帧率 3D 投影仪
  • 批准号:
    8704935
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 34.49万
  • 项目类别:
Novel Full-Color High Frame Rate 3D Projector for Multiview 3D Displays
用于多视图 3D 显示的新型全彩高帧率 3D 投影仪
  • 批准号:
    8590494
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 34.49万
  • 项目类别:
Novel True 3D Display Tools for Effective 3D Visualization in Biomedical Research
用于生物医学研究中有效 3D 可视化的新型真实 3D 显示工具
  • 批准号:
    8549274
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 34.49万
  • 项目类别:
3D Single Fiber Endoscope for Minimally Invasive Surgeries
用于微创手术的 3D 单纤维内窥镜
  • 批准号:
    8250980
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 34.49万
  • 项目类别:
3D Single Fiber Endoscope for Minimally Invasive Surgeries
用于微创手术的 3D 单纤维内窥镜
  • 批准号:
    8574496
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 34.49万
  • 项目类别:
Ultrathin Intraoral 3D Camera
超薄口内3D相机
  • 批准号:
    8195662
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 34.49万
  • 项目类别:
Novel Static Screen Volumetric 3D Display for Medical Image Visualization
用于医学图像可视化的新型静态屏幕体积 3D 显示
  • 批准号:
    7663381
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 34.49万
  • 项目类别:
True 3D Display for IGRI
IGRI 的真 3D 显示
  • 批准号:
    7677426
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 34.49万
  • 项目类别:
GI Video-to-3D: Gastrointestinal Tract 3D Modeling and Visualization for In-Vivo
GI 视频转 3D:体内胃肠道 3D 建模和可视化
  • 批准号:
    7534550
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 34.49万
  • 项目类别:
True 3D Display for IGRI
IGRI 的真 3D 显示
  • 批准号:
    7537134
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 34.49万
  • 项目类别:

相似国自然基金

我国东部土壤源氮氧化物排放机理与空气质量影响模拟评估
  • 批准号:
    42371080
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    46 万元
  • 项目类别:
    面上项目
织物基空气击穿直流摩擦纳米发电机的高电输出特性研究
  • 批准号:
    52303055
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
非键合Ir-Ni双金属有机框架材料的可控制备及锂-空气电池性能研究
  • 批准号:
    22309099
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于近红外AIE表面活性剂的空气微生物污染监测与消杀一体化技术研究
  • 批准号:
    22302107
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
面向空气污染的室温高性能SnO2基H2S气体传感器研究
  • 批准号:
    62364002
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    35 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

Novel True 3D Display Tools for Effective 3D Visualization in Biomedical Research
用于生物医学研究中有效 3D 可视化的新型真实 3D 显示工具
  • 批准号:
    8549274
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 34.49万
  • 项目类别:
Biomechanical Measurement and Modeling of Normal and Diseased Middle Ears
正常和患病中耳的生物力学测量和建模
  • 批准号:
    8260378
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 34.49万
  • 项目类别:
Biomechanical Measurement and Modeling of Normal and Diseased Middle Ears
正常和患病中耳的生物力学测量和建模
  • 批准号:
    8088449
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 34.49万
  • 项目类别:
Biomechanical Measurement and Modeling of Normal and Diseased Middle Ears
正常和患病中耳的生物力学测量和建模
  • 批准号:
    8475579
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 34.49万
  • 项目类别:
True 3D Display for IGRI
IGRI 的真 3D 显示
  • 批准号:
    7677426
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 34.49万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了