[发明专利]一种3D肺表面投影肺结节定位系统及方法

说明书

本发明公开了一种3D肺表面投影肺结节定位系统，包括CT数据导入单元、CT图像分割单元、三维建模单元、结节投影单元及测量单元；CT数据导入单元用于导入CT数据；CT图像分割单元包括肺组织器官分割模块、结节分割模块、血管分割模块及分段模块；三维建模单元用于建立各段肺组织器官、结节及血管的三维模型，并融合成肺组织3D模型；结节投影单元用于制作肺结节的扩展模型，所述扩展模型为肺结节向肺表面的延伸；测量单元用于测量所述扩展模型与肺组织3D模型表面的肉眼可辨认解剖特征之间的距离。本发明还公开了一种肺组织模型3D打印方法。本发明能够在无创伤的前提下，直观、准确定位肺结节，减少了患者的痛苦，使得胸腔镜下肺结节楔形切除术更加精准、安全、普及。

技术领域

本发明涉及医学图像处理技术领域，特别涉及一种3D肺表面投影肺结节定位系统及方法。

背景技术

肺癌是最常见的恶性肿瘤之一，全球肺癌的发病率和死亡率均呈上升态势，尤其在发展中国家。我国肺癌发病率每年增长26.9％，肺癌已成为我国首位恶性肿瘤死亡原因。肺癌的治疗效果与癌症发现时的分期密切相关。胸外科临床研究显示通过肺楔形切除或肺段切除等微创手术治疗AIS、MIA，5年生存率接近100％；即使是I期肺癌，手术治疗后10年生存率也可达90％以上。因此突破目前肺癌治疗瓶颈的重心，又重新回归到对肺癌的早期诊断、早期治疗。

近年来越来越多的患者因体检发现肺内小结节就诊。国内外文献报道，肺小结节(solitary pulmonary nodules，SPN)恶性的概率为20％－40％，而混杂性磨玻璃样结节(mix ground glass nodule,mGGO)恶性概率更高。因此目前认为对肺高恶性风险的GGO应早期手术切除。胸腔镜下肺段切除及肺楔形切除术是目前医学界普便认可的明确诊断及治疗肺小结节的首选方法。但由于位于肺实质内的肺小结节体积小，大多数在肺表面并看不出异常，胸腔镜手术中也难以用手指触诊定位。

肺结节楔形切除手术中如何精准的确定肺小结节的位置是目前临床上急需解决的问题。目前有关肺小结节术前定位很多采用术前穿刺定位针(Hook-wire)定位，其存在的主要不足是，属于有创操作，增加患者的痛苦，如麻醉后出现异常情况，患者不能耐受手术，这时已穿刺固定在肺组织上的定位针不通过手术难以取出，继续进行手术患者又不能耐受，十分被动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3D肺表面投影肺结节定位系统，其能够在无创伤的前提下，直观、准确定位肺结节，减少了患者的痛苦，使得胸腔镜下肺结节楔形切除术更加精准、安全、普及。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种3D肺表面投影肺结节定位系统，其特征在于，包括CT数据导入单元、CT图像分割单元、三维建模单元及结节投影单元，其中：

所述CT数据导入单元用于导入CT数据，所述CT数据包含肺部CT图像、病人信息、医院信息、CT机型号信息及CT片精度信息；

所述CT图像分割单元包括肺组织器官分割模块、结节分割模块、血管分割模块及分段模块，肺组织器官分割模块用于分割出肺组织器官，结节分割模块用于分割出结节，血管分割模块用于分割出血管，分段模块用于根据血管对肺组织器官进行分段；

所述三维建模单元用于建立各段肺组织器官、结节及血管的三维模型，并融合成肺组织3D模型；

所述结节投影单元用于制作肺结节的扩展模型，所述扩展模型为肺结节向肺表面的延伸，从而在所述肺组织3D模型的表面可观察到肺结节的扩展模型；

所述测量单元用于测量所述扩展模型与肺组织3D模型表面的肉眼可辨认解剖特征之间的距离，获得距离数据，并将所述距离数据转换成相对于所述肉眼可辨认解剖特征的比例信息。