[發(fā)明專利]一種CT引導肝腫瘤射頻消融術中穿刺路徑規(guī)劃方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810052318.2
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108272508A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設計）人: 周著黃;張睿;姜濤;高宏建;吳水才
• 申請（專利權）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: A61B34/10
• 分類號: A61B34/10
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

本發(fā)明公開了一種CT引導肝腫瘤射頻消融術中穿刺路徑規(guī)劃方法，首先從肝腫瘤射頻消融術中CT序列掃描圖像中快速自動提取出肝腫瘤、肝臟和關鍵解剖結構(大血管、肺、心臟、胃、腎、膽囊、皮膚和骨骼)的三維結構，計算出穿刺路徑的終點，以皮膚上的N個點作為穿刺路徑的潛在起點，由穿刺路徑的潛在起點和穿刺路徑的終點形成N條潛在穿刺路徑，剔除其中滿足不合理潛在穿刺路徑條件的M條潛在穿刺路徑，剩下K條備選潛在穿刺路徑(K＝N?M)，再對K條備選潛在穿刺路徑分別計算各項評分準則下的評分，最后計算各條備選潛在穿刺路徑的綜合評分，將綜合評分最高的備選潛在穿刺路徑作為CT引導肝腫瘤射頻消融術中穿刺路徑規(guī)劃方法的輸出結果。

技術領域

本發(fā)明屬于圖像處理技術領域，特別涉及一種CT引導肝腫瘤射頻消融術中穿刺路徑規(guī)劃方法。

背景技術

CT(Computed Tomography,計算機斷層掃描成像)引導射頻消融術已應用于臨床肝腫瘤的微創(chuàng)治療，CT引導肝腫瘤射頻消融術是在CT影像的引導下將射頻電極(消融針)刺入肝腫瘤中心作為熱源，在一定時間內將腫瘤組織加熱到較高溫度即刻達到腫瘤的完全性凝固壞死，從而在原位直接殺滅腫瘤。確保消融針針尖精確刺入腫瘤內部靶點是CT引導肝腫瘤射頻消融術的關鍵環(huán)節(jié)，它直接影響治療效果，但目前消融針穿刺路徑規(guī)劃(針以何種最優(yōu)路徑刺入腫瘤)尚依賴于臨床醫(yī)師的個人經(jīng)驗，因此對計算機輔助穿刺路徑規(guī)劃提出了需求。但現(xiàn)有計算機輔助穿刺路徑規(guī)劃方法存在速度慢、自動化水平不高的問題，難以應用于CT引導肝腫瘤射頻消融術中穿刺路徑規(guī)劃。

本發(fā)明旨在提出一種CT引導肝腫瘤射頻消融術中穿刺路徑規(guī)劃方法，首先從肝腫瘤射頻消融術中CT序列掃描圖像中快速自動提取出肝腫瘤、肝臟和關鍵解剖結構的三維結構，計算出穿刺路徑的終點(肝腫瘤的三維結構的中心或重心)，以皮膚上的N個點作為穿刺路徑的潛在起點，由穿刺路徑的潛在起點和穿刺路徑的終點形成N條潛在穿刺路徑，剔除其中滿足不合理潛在穿刺路徑條件的M條潛在穿刺路徑，剩下K條備選潛在穿刺路徑(K＝N-M)，再對K條備選潛在穿刺路徑分別計算各項評分準則下的評分，最后計算各條備選潛在穿刺路徑的綜合評分，將綜合評分最高的備選潛在穿刺路徑作為CT引導肝腫瘤射頻消融術中穿刺路徑規(guī)劃方法的輸出結果。相比現(xiàn)有計算機輔助穿刺路徑規(guī)劃方法，本發(fā)明的CT引導肝腫瘤射頻消融術中穿刺路徑規(guī)劃方法具有以下特點：全自動、算法復雜度低、計算速度快，可用于CT引導肝腫瘤射頻消融術中穿刺路徑的實時自動規(guī)劃。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，提出一種CT引導肝腫瘤射頻消融術中穿刺路徑規(guī)劃方法。該方法首先從。

一種CT引導肝腫瘤射頻消融術中穿刺路徑規(guī)劃方法，包括以下步驟：

步驟1、根據(jù)肝腫瘤射頻消融術中CT序列掃描圖像，利用快速自動三維圖像分割，提取出肝腫瘤、肝臟和關鍵解剖結構的三維結構；

步驟2、根據(jù)肝腫瘤的三維結構，采取穿刺路徑的終點的計算準則，計算穿刺路徑的終點；

步驟3、據(jù)皮膚的三維結構，分別將皮膚表面上的N個點中的每一點作為穿刺路徑的潛在起點，連接穿刺路徑的潛在起點和穿刺路徑的終點，形成N條潛在穿刺路徑，判斷每一條潛在穿刺路徑是否滿足J項不合理潛在穿刺路徑條件中的至少一項，將滿足J項不合理潛在穿刺路徑條件中的至少一項的皮膚表面上的點標記為不合理潛在起點，不合理潛在起點的總個數(shù)為M，剩下K個備選潛在起點，其中K＝N-M；

步驟4、根據(jù)K個備選潛在起點，連接備選潛在起點和穿刺路徑的終點，形成K條備選潛在穿刺路徑，采取L項評分準則，計算每一條備選潛在穿刺路徑的各項評分準則下的評分其中，i表示第i條備選潛在穿刺路徑，1≤i≤K，j表示第j項評分準則，1≤j≤L；

步驟5、根據(jù)K條備選潛在穿刺路徑的各項評分準則下的評分計算第i條備選穿刺路徑的綜合評分得到每一條備選潛在穿刺路徑的綜合評分，其中w_j為第j項評分準則的權重，0＜w_j＜1，且