[發(fā)明專利]一種基于醫(yī)學影像并利用VR技術的器官拆分和操作方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710110871.2
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106898044B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設計）人: 曲建明;蒲立新;曲飛寰;王穎;毛志飆
• 申請（專利權）人: 成都金盤電子科大多媒體技術有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T19/20
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發(fā)明公開了一種基于醫(yī)學影像并利用VR技術的器官拆分和操作方法及系統(tǒng)，方法包括器官拆分建模步驟和虛擬現(xiàn)實操作步驟；所述的器官拆分建模步驟包括：S11：獲取待拆分器官的薄層掃描圖像；S12：對其中一幅圖像的病灶/靶區(qū)的外輪廓進行勾畫；S13：對包括病灶/靶區(qū)的待拆分器官進行三維建模；S14：對三維建模得到的待拆分器官的模型進行多區(qū)域拆分；S15：采用算法引擎對所述的多區(qū)域賦予有物理屬性的物體，并添加對應操作的功能程序模塊。本發(fā)明對器官的各個區(qū)域進行分割以及對病灶/靶區(qū)的分割；并且最后通過VR技術對對分割的器官進行觀察，效果逼真，對病灶（腫瘤）/靶區(qū)位置的分析以及手術方式的確定起很大的作用。

技術領域

本發(fā)明涉及一種基于醫(yī)學影像并利用VR技術的器官拆分和操作方法及系統(tǒng)。

背景技術

醫(yī)學影像是指為了醫(yī)療或醫(yī)學研究，對人體或人體某部分，以非侵入方式取得內部組織影像的技術與處理過程。它包含以下兩個相對獨立的研究方向：醫(yī)學成像系統(tǒng)（medical imaging system）和醫(yī)學圖像處理（medical image processing）。前者是指圖像形成的過程，包括對成像機理、成像設備、成像系統(tǒng)分析等問題的研究；后者是指對已經(jīng)獲得的圖像作進一步的處理，其目的是或者是使原來不夠清晰的圖像復原，或者是為了突出圖像中的某些特征信息，或者是對圖像做模式分類等等。

現(xiàn)有技術的醫(yī)學影像的形成方式包括CT(Computed Tomography)，即電子計算機斷層掃描；MR〔Magnetic Resonance〕，即磁共振；DSA（Digital subtractionangiography），即數(shù)字血管造影。上述方式均會先采集多幅圖像而后進行處理。在本申請中均稱為薄層掃描圖像。

醫(yī)學圖像分割，指的是一個根據(jù)區(qū)域間的相似或不同把圖像分割成若干區(qū)域的過程。目前，主要以各種細胞、組織與器官的圖像作為處理的對象。例如磁共振顱腦圖像的分割，其目的就在于清晰地描繪出顱腦各個解剖結構的邊界，如灰質、白質、腦脊液以及 MR圖像中的其它組織，從而提高圖像的可讀性，為醫(yī)生診斷和治療疾病提供更直觀的影像信息。

然而現(xiàn)有技術對醫(yī)學圖像分割僅僅停留在對整個器官與外部非器官部分進行分割：比如申請?zhí)枮镃N201510729150.0的發(fā)明專利，該發(fā)明公開了一種醫(yī)學圖像中器官的識別與分割方法，識別方法包括：獲取待處理的醫(yī)學圖像，將所述醫(yī)學圖像分別在X、Y 和Z 軸方向拆分成若干二維圖像，并根據(jù)目標器官的大小設定檢測窗口；利用所述檢測窗口按照設定的檢測步長分別對所述二維圖像進行遍歷檢測，獲取在X、Y 和Z 軸方向的檢測結果；將所述檢測結果進行結果融合，保留在X、Y和Z 軸三個方向上都檢測為陽性的像素點，從而確定所述目標器官邊界。又比如申請?zhí)枮镃N201510672278.8的發(fā)明專利，該發(fā)明公開了一種人體解剖結構模型、植入物快速成型方法，其中公開了該方法首先利用醫(yī)療成像系統(tǒng)、三維掃描儀、攝像攝影設備獲取目標結構的圖像數(shù)據(jù)；然后通過軟件處理圖像得到植入物、解剖結構或解剖結構各個部分、各個層次的三維數(shù)字模型。并不對某個器官的各個區(qū)域進行分割，比如，腦部就包括額葉、顳葉、頂葉、枕葉及小腦等部分，肝臟包括肝左葉和肝右葉等部分。同時，現(xiàn)有技術在分割期間也并不對病灶/靶區(qū)部分做特殊處理，使得后期難以對病灶/靶區(qū)部分做區(qū)別性觀察。另外，也不提供對分割后的器官進行實際查看的方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于醫(yī)學影像并利用VR技術的器官拆分和操作方法及系統(tǒng)，將醫(yī)學圖像分割不僅停留在對整個器官與外部非器官部分進行分割，還進一步的對器官的各個區(qū)域進行分割，同時在分割時通過醫(yī)生的協(xié)助對病灶/靶區(qū)做相應的處理，通過VR技術對分割的器官進行觀察，方便對病灶（腫瘤）/靶區(qū)位置的分析以及手術方式的確定。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：一種基于醫(yī)學影像并利用VR技術的器官拆分和操作方法，包括器官拆分建模步驟和虛擬現(xiàn)實操作步驟；所述的器官拆分建模步驟包括：

S11：獲取待拆分器官的薄層掃描圖像；