[發(fā)明專利]腎臟虛擬手術(shù)方法及其系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210349189.6
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN102895031A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉建平;王衛(wèi)平;涂云霞;郭李云
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市旭東數(shù)字醫(yī)學(xué)影像技術(shù)有限公司
• 主分類號: A61B19/00
• 分類號: A61B19/00;G09B23/28
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 劉健;黃韌敏

1.一種腎臟虛擬手術(shù)方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

A、對處于預(yù)設(shè)體位的患者進(jìn)行CT掃描，獲取所述患者的CT掃描數(shù)據(jù)；

B、從所述患者的CT掃描數(shù)據(jù)中分別提取與所述患者的腎臟相關(guān)的多個(gè)組織和/或器官；

C、將所述多個(gè)組織和/或器官進(jìn)行三維幾何模型重建，并建立所述多個(gè)組織和/或器官之間的三維空間關(guān)系；

D、根據(jù)所述三維空間關(guān)系確定在所述患者皮膚上的穿刺角度和深度，建立從所述患者皮膚到所述患者的腎臟的通道。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腎臟虛擬手術(shù)方法，其特征在于，在步驟D之后包括：

根據(jù)所述患者皮膚到所述患者的腎臟的通道，模擬對所述患者的腎臟手術(shù)過程。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腎臟虛擬手術(shù)方法，其特征在于，在所述步驟A中，所述患者處于俯臥的體位；

所述步驟B包括：

B1、將所述患者的CT掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；

B2、采用圖像分割算法將所述患者的皮膚、腎、腎盂區(qū)、結(jié)石、腹主動(dòng)脈、靜脈、腎內(nèi)動(dòng)脈、脊椎及肋骨分別從所述CT掃描數(shù)據(jù)中提取出來；

所述步驟C包括：

C1、將所述患者的皮膚、腎、腎盂區(qū)、結(jié)石、腹主動(dòng)脈、靜脈、腎內(nèi)動(dòng)脈、脊椎及肋骨進(jìn)行三維幾何模型重建；

C2、對三維幾何模型重建后的所述患者的皮膚、腎、腎盂區(qū)、結(jié)石、腹主動(dòng)脈、靜脈、腎內(nèi)動(dòng)脈、脊椎及肋骨分別設(shè)置不同的顏色；

C3、設(shè)置所述患者的皮膚及腎的透明度；

所述步驟D中，通過仿真手術(shù)器械在所述患者皮膚上確定穿刺角度和深度，建立從所述患者皮膚到所述患者的腎臟的通道。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的腎臟虛擬手術(shù)方法，其特征在于，在所述步驟B2中，將所述患者的皮膚從所述CT掃描數(shù)據(jù)中提取出來的步驟包括：

計(jì)算所述CT掃描數(shù)據(jù)中的CT斷層數(shù)據(jù)的梯度場；

從所述梯度場邊緣向內(nèi)部搜索，在所述搜索的過程中尋找碰到的第一個(gè)高梯度點(diǎn)，以所述第一個(gè)高梯度點(diǎn)為種子點(diǎn)進(jìn)行輪廓跟蹤，獲得所述患者皮膚上所有點(diǎn)的集合；

從所述所有點(diǎn)的集合中直接提取獲得不封閉的皮膚；或者

將所述所有點(diǎn)的集合包圍的整個(gè)空間區(qū)域提取出來，獲得封閉的皮膚。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的腎臟虛擬手術(shù)方法，其特征在于，在所述步驟B2中，將所述患者的腎、腎盂區(qū)、結(jié)石從所述CT掃描數(shù)據(jù)中提取出來的步驟包括：

在所述CT掃描數(shù)據(jù)中的CT斷層數(shù)據(jù)上選擇一系列的種子點(diǎn)；

基于所述種子點(diǎn)作閾值連通計(jì)算；

以所述閾值連通計(jì)算的結(jié)果作為演化算法的輸入進(jìn)行演化，提取出所述患者的腎、腎盂區(qū)、結(jié)石；和/或

在所述步驟B2中，將所述患者的腹主動(dòng)脈、靜脈、腎內(nèi)動(dòng)脈、脊椎及肋骨從所述CT掃描數(shù)據(jù)中提取出來的步驟包括：

在所述CT掃描數(shù)據(jù)中的CT斷層數(shù)據(jù)上選擇一系列的種子點(diǎn)；

基于所述種子點(diǎn)作閾值連通計(jì)算，并調(diào)節(jié)所述閾值上下限；

實(shí)時(shí)顯示對應(yīng)于所述閾值上下限的連通區(qū)域；

根據(jù)調(diào)節(jié)得到的所述閾值上下限提取出所述患者的腹主動(dòng)脈、靜脈、腎內(nèi)動(dòng)脈、脊椎及肋骨。

6.一種腎臟虛擬手術(shù)的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

掃描模塊，用于對處于預(yù)設(shè)體位的患者進(jìn)行CT掃描，獲取所述患者的CT掃描數(shù)據(jù)；

提取模塊，用于從所述患者的CT掃描數(shù)據(jù)中分別提取與所述患者的腎臟相關(guān)的多個(gè)組織和/或器官；

三維幾何模型重建模塊，用于將所述多個(gè)組織和/或器官進(jìn)行三維幾何模型重建，并建立所述多個(gè)組織和/或器官之間的三維空間關(guān)系；

通道建立模塊，用于根據(jù)所述三維空間關(guān)系確定在所述患者皮膚上的穿刺角度和深度，建立從所述患者皮膚到所述患者的腎臟的通道。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：

模擬模塊，用于根據(jù)所述患者皮膚到所述患者的腎臟的通道，模擬對所述患者的腎臟手術(shù)過程。