[发明专利]用于根据术中图像流计算切除的组织的体积的方法及设备

说明书

公开了一种用于根据术中图像流计算切除的组织的体积的方法和系统。接收患者的切除的组织的2D/2.5D术中图像流。相对于切除的组织以不同角度采集该流中的多个2D/2.5术中图像。在每个2D/2.5D术中图像中分割切除的组织的表面。拼接分割的切除的组织的表面以产生切除的组织的表面的3D点云表示。根据切除的组织的表面的3D点云表示产生切除的组织的表面的3D网格表示。根据切除的组织的表面的3D网格表示来计算切除的组织的体积。

技术领域

本发明涉及一种用于根据术中图像流计算切除的组织的体积的方法及设备。

背景技术

本发明涉及估计手术治疗中切除的组织的体积，并且更具体地涉及根据2D/2.5D术中图像数据估计切除的组织的体积。

手术治疗通常涉及从患者体内切除和移除组织，尤其是移除癌症患者的肿瘤。在这种情况下，准确知道要去除的组织的范围至关重要。例如，神经外科手术中的患者存活结果与切除后的残余肿瘤体积相关，肝功能与肝脏手术中的肿瘤切除后剩余的存活肝组织相关，并且部分肾切除术后的肾功能与所保留的肾体积有关。对手术目标的体积测量通常在术前图像(诸如计算机断层扫描(CT)图像或核磁共振(MR)图像)上做出的，这有助于指导临床决策制定。对于大多数手术，对应的体积测量通常不在术中进行，这有可能是因为执行这种体积测量会对手术工作流程造成太大干扰。

发明内容

本发明提供了一种用于使用术中图像数据、诸如腹腔镜或内窥镜图像流来计算切除的组织的体积的方法和系统。本发明的实施例通过将手术治疗期间移除的切除的组织的2D/2.5D术中图像的序列拼接在一起来创建感兴趣的组织的3D模型。重建模型表示用于计算切除的组织的体积的组织几何形状的物理测量值。

在本发明的一个实施例中，接收已经从患者的周围组织中移除的患者的切除的组织的2D/2.5D术中图像流。2D/2.5D术中图像流包括相对于切除的组织以不同角度采集的多个2D/2.5图像。在多个2D/2.5D术中图像中的每一个中分割切除的组织的表面。分割的切除的组织的表面被拼接以产生切除的组织的表面的3D点云表示。根据切除的组织的表面的3D点云表示产生切除的组织的表面的3D网格表示。根据切除的组织的表面的3D网格表示计算切除的组织的体积。

通过参考以下详细描述和附图，本发明的这些和其它优点对于本领域一般技术人员将是显而易见的。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的用于计算切除的组织的体积的方法；

图2示出了图1的方法步骤的示例性结果；并且

图3是能够实施本发明的计算机的高层级框图。

具体实施方式

本发明涉及一种用于根据术中图像数据、诸如腹腔镜或内窥镜图像数据来计算手术治疗中的切除的组织的体积的方法和系统。本发明的实施例在本文被描述为给出对用于根据术中图像数据计算切除的组织的体积的方法的直观理解。数字图像通常由一个或多个对象(或形状)的数字表示组成。本文通常在识别和操纵对象方面描述对象的数字表示。这种操纵是在计算机系统的存储器或其它电路/硬件中完成的虚拟操纵。因此，应该理解的是，可使用存储在计算机系统内的数据在计算机系统内执行本发明的实施例。

越来越多的微创外科手术正在利用相机来执行，诸如内窥镜或腹腔镜。本发明的实施例使用这种术中成像来采集在外科手术期间移除的切除的组织的连续表面测量值。使用2D/2.5D深度数据，将来自多个术中图像(例如，内窥镜或腹腔镜视频的多个帧)的表面测量值组合以产生切除的组织的3D模型。3D模型表示切除的组织的3D几何形状并且提供切除的组织体积的测量值。本文描述的方法可用交互式响应时间来实施，并且因此可在外科手术期间实时或接近实时地执行。应当理解的是，术语“腹腔镜图像”和“内窥镜图像”在本文中可互换使用，并且术语“术中图像”是指在外科手术或介入期间采集的任何医学图像数据，包括腹腔镜图像和内窥镜图像。