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一種手術術前預演方法與流程

文檔序號:12669551閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種手術術前預演方法,其特征在于:包括以下步驟:

S1:獲取帶有病灶/靶區(qū)或者需要打鋼釘?shù)钠鞴倌P停?/p>

S2:對獲取的器官模型進行術前預演:

(1)對于帶有病灶/靶區(qū)的器官模型,采用以下子步驟:S21:在帶有病灶/靶區(qū)的器官上設置手術切口,所述的切口的大小設置有閾值;S22:將手術切口掰開,判斷觀察到的切口內部畫面是否能夠滿足手術要求,如果不是則返回步驟S21,其中手術切口掰開角度設置有閾值;

(2)對于需要打鋼釘?shù)钠鞴倌P停捎靡韵伦硬襟E:選擇器官上兩點作為打鋼釘?shù)膬啥?,判斷角度和長度是否適合打鋼釘,如果不是則重新選擇。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種手術術前預演方法,其特征在于:所述的器官模型為經過多區(qū)域拆分的器官模型;所述的多區(qū)域拆分包括以下子步驟:

S31:獲取待拆分器官的薄層掃描圖像;

S32:對其中一幅圖像的病灶/靶區(qū)的外輪廓進行勾畫;

S33:分別對病灶/靶區(qū)和待拆分器官進行三維建模;

S34:對三維建模得到的待拆分器官的模型進行多區(qū)域拆分。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種手術術前預演方法,其特征在于:步驟S33中對于待拆分器官的三維建模包括以下子步驟:

S411:識別器官,將器官周圍的非器官部分進行分離;

S412:與多種該器官的標準模板進行比較,判斷器官形態(tài),并匹配該形態(tài)的標準模板;

S413:對該器官進行三維建模

根據(jù)權利要求3所述的一種手術術前預演方法,其特征在于:當器官形態(tài)為坍塌或者萎縮或者不完全,則手動對坍塌或者萎縮或者不完全的器官邊界進行劃分。

4.根據(jù)權利要求2或3或4所述的一種手術術前預演方法,其特征在于:所述的待拆分器官為腦葉,所述的多區(qū)域為額葉、顳葉、頂葉、枕葉及小腦;所述的多區(qū)域拆分包括以下子步驟:

S311:獲取腦葉的薄層掃描圖像;

S312:對其中一幅圖像的病灶/靶區(qū)的外輪廓進行勾畫;

S313:分別對病灶/靶區(qū)和待拆分器官進行三維建模,其中對于病灶/靶區(qū)的三維建模采用相同閾值的區(qū)域增長算法確定邊界實現(xiàn),所述的閾值為灰度值;對于待拆分器官的三維建模為對腦葉的薄層掃描圖像進行去頭皮去骨處理,構建頭部模型;所述的構建頭部模型采用圖像特征子步驟和定位子步驟實現(xiàn);所述的圖像特征子步驟包括對掃描圖像的腦部溝壑進行判斷,根據(jù)灰度的不同得到腦葉的邊界;所述的定位子步驟包括根據(jù)對器官的標準模板進行十字交叉定位確認腦葉的邊界;

S314:對構建的頭部模型進行多區(qū)域拆分,包括以下子步驟:

S3141:針對任意一個圖像,將標準模板對應的模板圖像的各區(qū)域與個體圖像進行空間匹配變形處理,把模板空間的各個腦葉分區(qū)圖像對應變形到個體腦空間,完成大腦區(qū)域分割;

S3142:將個體空間腦葉圖像和病灶/靶區(qū)進行二值化處理,形成mask矩陣;

S3143:將mask矩陣轉化為系統(tǒng)可識別的區(qū)域。

5.根據(jù)權利要求2或3或4所述的一種手術術前預演方法,其特征在于:所述的待拆分器官為肝臟,所述的多區(qū)域為肝左葉和肝右葉;所述的方法包括以下子步驟:

S321:使用DCMTK讀取肝臟的DICOM序列圖像;

S322:對其中一幅圖像的病灶/靶區(qū)的外輪廓進行勾畫;

S323:分別對病灶/靶區(qū)和待拆分器官進行三維建模,對于病灶/靶區(qū)的三維建模采用相同閾值的區(qū)域增長算法確定邊界實現(xiàn),所述的閾值為灰度值;對待拆分器官的三維建模包括以下子步驟:

S3231:采用各向異性擴散濾波算法去掉噪聲,強化圖像邊緣;

S3232:采用OTSU算法強化圖像特征;

S3233:采用形態(tài)學算法、或者水平集分割算法、或者自適應區(qū)域生長算法和BP神經網絡算法的結合,提取肝臟區(qū)域;

S3234:腐蝕提取后的圖像,并采用漫水填充法對圖像進行后處理;

S3235:將步驟S3234得到的圖像與原始圖像相與,得到最終的肝臟區(qū)域;

S324:對得到的肝臟區(qū)域進行多區(qū)域拆分,包括以下子步驟:

S3241:針對任意一個圖像,將標準模板對應的模板圖像的各區(qū)域與個體圖像進行空間匹配變形處理,把模板空間的各個肝臟分區(qū)圖像對應變形到個體肝臟空間,完成肝臟區(qū)域分割;

S3242:將個體空間肝臟圖像和靶區(qū)/病灶進行二值化處理,形成mask矩陣;

S3243:將mask矩陣轉化為系統(tǒng)可識別的區(qū)域。

6.根據(jù)權利要求2所述的一種手術術前預演方法,其特征在于:步驟S2的術前預演包括對模型的包括各個區(qū)域進行移動或者隱藏。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種手術術前預演方法,其特征在于:對打鋼釘?shù)男g前預演,包括以下子步驟:

S41:醫(yī)生根據(jù)實際患者的情況,選擇需要薄層掃描醫(yī)學圖像上需要打鋼釘?shù)膬牲cA和B;

S42:將其中一個點A垂直映射于另一個點B的圖像層上,得到點C;

S43:通過比例尺獲取點B和點C的直線距離;

S44:根據(jù)點A和點B之間的層數(shù)n和每層的厚度T,得到A點和C點的直線距離;

S45:根據(jù)點B和點C的直線距離以及A點和C點的直線距離計算A點和B點的直線距離,即計算出鋼釘?shù)拈L度;

S46:判斷鋼釘角度和長度是否適合,則結束,否則返回步驟S41。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種手術術前預演方法,其特征在于:步驟S2中進行術前預演的為虛擬現(xiàn)實操作設備。

9.根據(jù)權利要求9所述的一種手術術前預演方法,其特征在于:所述的虛擬現(xiàn)實操作設備包括加密控制裝置和虛擬現(xiàn)實操作裝置,所述的虛擬現(xiàn)實操作裝置通過加密控制裝置和存儲器官模型的數(shù)據(jù)中心連接;所述的加密控制裝置用于在虛擬現(xiàn)實操作裝置發(fā)送獲取請求時對獲取請求進行加密操作;數(shù)據(jù)中心對經過加密操作的獲取請求進行解析,當判斷虛擬現(xiàn)實操作裝置連接有加密控制裝置時才向虛擬現(xiàn)實操作設備發(fā)送器官模型。

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