[发明专利]经皮穿刺的手术规划方法及其系统

权利要求书

1.一种经皮穿刺的手术规划方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

A、获取患者的医学图像数据；

B、根据所述医学图像数据重建所述患者的相关器官和/或组织和/或病灶的三维模型；

C、采用虚拟的穿刺器械在所述三维模型上确定经皮穿刺的手术操作过程。

2.根据权利要求1所述的手术规划方法，其特征在于，所述步骤B包括：

B1、采用医学图像分割算法在所述医学图像数据中将感兴趣的器官和/或组织和/或病灶目标区域提取出来；

B2、采用三维重建算法将所述已经提取出来的器官和/或组织和/或病灶进行三维模型重建，获得对应的三维模型；

B3、采用所述三维模型构建全景式的三维可视化场景。

3.根据权利要求2所述的手术规划方法，其特征在于，所述步骤B1包括：

B11、从所述医学图像数据对应的医学图像横断面的中部梯度场边缘向内搜索；

B12、将在所述搜索的过程中获得的第一个高梯度点作为种子点进行轮廓跟踪，提取出所述医学图像中皮肤上所有点的集合；和/或

B13、将所述医学图像中在预设阈值以上的区域全部提取出来，获得除空气以外整个患者身体的二值图像；

B14、进行闭运算以填充所述二值图像中气管、食道的缝隙；

B15、以所述患者身体内部任意一点作为种子点区域增长，提取出所述皮肤包围的整个空间区域。

4.根据权利要求2所述的手术规划方法，其特征在于，所述步骤B1包括：

B16、对所述患者器官的医学图像进行边缘增强的预处理；

B17、在所述预处理后的医学图像中，选取多个种子点进行区域增长获得初始分割域；

B18、在所述预处理后的医学图像中，结合水平集速度函数和边缘图像迭代更新速度函数，进行水平集函数演化，提取出目标脏器；和/或

B19、在所述医学图像数据对应的医学图像的血管区域选择系列种子点；

B20、调节阈值上、下限或增加、删除所述种子点进行调整；或者显示灰度直方图或特定路径上的灰度分布图，通过所述灰度直方图或特定路径上的灰度分布图确定所述阈值上、下限；

B21、根据所述阈值增长结果准确地提取目标区域。

5.根据权利要求1所述的手术规划方法，其特征在于，所述经皮穿刺的手术操作过程包括：经皮穿刺的皮肤刺入点、角度以及穿刺路径；

所述步骤C之后包括：

D、存储所述经皮穿刺的皮肤刺入点、角度以及穿刺路径信息。

6.一种经皮穿刺的手术规划系统，其特征在于，所述系统包括：

获取模块，用于获取患者的医学图像数据；

三维模型建立模块，用于根据所述医学图像数据重建所述患者的相关器官和/或组织和/或病灶的三维模型；

虚拟模块，用于采用虚拟的穿刺器械在所述三维模型上确定经皮穿刺的手术操作过程。

7.根据权利要求6所述的手术规划系统，其特征在于，所述三维模型建立模块包括：

提取子模块，用于采用医学图像分割算法在所述医学图像数据中将感兴趣的器官和/或组织和/或病灶目标区域提取出来；

三维模块建立子模块，用于采用三维重建算法将所述已经提取出来的器官和/或组织和/或病灶进行三维模型重建，获得对应的三维模型；

场景构建子模块，用于采用所述三维模型构建全景式的三维可视化场景。

8.根据权利要求7所述的手术规划系统，其特征在于，所述提取子模块包括：

搜索单元，用于从所述医学图像数据对应的医学图像横断面的中部梯度场边缘向内搜索；

第一提取单元，用于将在所述搜索的过程中获得的第一个高梯度点作为种子点进行轮廓跟踪，提取出所述医学图像中皮肤上所有点的集合；和/或

第二提取单元，用于将所述医学图像中在预设阈值以上的区域全部提取出来，获得除空气以外整个患者身体的二值图像；

填充单元，用于进行闭运算以填充所述二值图像中气管、食道的缝隙；

第三提取单元，用于以所述患者身体内部任意一点作为种子点区域增长，提取出所述皮肤包围的整个空间区域。