[發明專利]一種增強現實輔助手術方法及系統

在審

• 申請號: 201811235734.2
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109360219A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 覃文軍;林國叢;王同亮;魏星;楊琦;劉歡迎;楊金柱;栗偉;曹鵬;馮朝路;趙大哲
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T19/00;A61B34/10;A61B34/00;A61B90/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

1.一種增強現實的輔助手術方法，其特征在于，包括如下步驟：

101、獲取病人的肺部CT圖像數據；

102、采用區域生長和圖像填充算法對獲取的肺部CT圖像數據進行處理，獲得肺部血管數據和氣管數據；

103、根據獲得的肺部血管數據和氣管數據，進行邊緣網格模型的構建；

104、將構建完成的邊緣網格模型導入到混合現實設備中進行展示，供醫生觀察。

2.根據權利要求1所述的輔助手術方法，其特征在于，

所述步驟102還包括如下子步驟：

102A1、在獲取的肺部CT圖像中選取氣管的種子點，并提前預設閥值范圍，然后采用區域生長算法，獲取氣管圖像；

102A2、采用圖像填充算法將獲取的氣管圖像上的噪點提取出來；

102A3、將提取到的噪點填充到氣管圖像上的漏洞中，獲得完整的氣管圖像數據。

3.根據權利要求2所述的輔助手術方法，其特征在于，

所述步驟102還包括如下子步驟：

102B1、在獲取的肺部CT圖像中的左右肺實質部分選取種子點；

102B2、基于選取的種子點，采用區域生長算法將左右肺的實質部分的圖像提取出來；

102B3、采用圖像填充算法將獲取的左右肺的實質部分的數據圖像中的孔洞進行反復多次填充，填充獲得的區域即為血管圖像數據。

4.根據權利要求3所述的輔助手術方法，其特征在于，

所述步驟103還包括如下子步驟：

103A1、基于獲取的氣管數據，獲取氣管的標記向量Mark；

103A2、根據獲取的氣管標記向量Mark，獲得8個定點不全為1且不全為0的所有六面體；

103A3、將步驟103A2中獲取的六面體提取出Mark(0,1)的邊；

103A4、將步驟103A3中提取到的邊獲得每個六面體內的重心點；

103A5、將步驟103A2中獲取的Mark(0,1)的臨界邊，相鄰有4個六面體，每個六面體都有一個重心點，則每個Mark(0,1)的邊都有4個臨近的重心點，將這4個重心點構成兩個三角面片；

103A6、根據每個三角面片三條邊的叉積獲得三角面片的法向量；

106A7、將三角面片的三個點坐標和步驟103A6中獲得的法向量存入stl文件中，獲得氣管數據的邊緣網格模型。

5.根據權利要求4所述的輔助手術方法，其特征在于，

所述步驟103還包括如下子步驟：

103B1、基于獲取的血管數據，獲取血管的標記向量Mark；

103B2、根據獲取的血管標記向量Mark，獲得8個定點不全為1且不全為0的所有六面體；

103B3、將步驟103B2中獲取的六面體提取出Mark(0,1)的邊；

103B4、將步驟103B3中提取到的邊獲得每個六面體內的重心點；

103B5、將步驟103B2中獲取的Mark(0,1)的臨界邊，相鄰有4個六面體，每個六面體都有一個重心點，則每個Mark(0,1)的邊都有4個臨近的重心點，將這4個重心點構成兩個三角面片；

103B6、根據每個三角面片三條邊的叉積獲得三角面片的法向量；

106B7、將三角面片的三個點坐標和步驟103B6中獲得的法向量存入stl文件中，獲得血管數據的邊緣網格模型。

6.根據權利要求1-5任一項所述的輔助手術方法，其特征在于，

所述步驟103和步驟104之間還包括：

將獲得的邊緣網格模型導入到Unity3D開發軟件當中，進行系統交互設計，獲得適配混合現實設備Hololens的肺部模型。

7.根據權利要求4或5所述的輔助手術方法，其特征在于，所述三角面片的構造函數為GenFacet函數。

8.根據權利要求4或5所述的輔助手術方法，其特征在于，

尋找臨界邊和選取邊界重心的函數為FindSignEdge函數，在FindSignEdge函數中找到Mark(0,1)的邊，然后根據邊的數據構造邊界網格的點。