[發明專利]穿刺禁區的確定、路徑規劃方法、手術系統和計算機設備

在審

• 申請號: 202110465791.5
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113516624A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 楊云洪;張旭;方偉
• 申請（專利權）人: 武漢聯影智融醫療科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/70;G06T7/11;G06T7/136;G06N3/04
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 吳迪

本申請涉及一種穿刺禁區的確定、路徑規劃方法、手術系統和計算機設備。所述方法包括：獲取目標對象的腹部掃描圖像；對所述腹部掃描圖像進行腹腔分割得到腹腔掩模，對所述腹部掃描圖像進行脂肪分割得到脂肪掩模，對所述腹部掃描圖像進行器官分割得到待穿刺器官掩模；根據所述腹腔掩模、所述脂肪掩模和所述待穿刺器官掩模，確定腹腔內部的穿刺禁區。采用本方法能夠降低穿刺路徑的規劃難度。

技術領域

本申請涉及圖像處理技術領域，特別是涉及一種穿刺禁區的確定、路徑規劃方法、手術系統和計算機設備。

背景技術

圖像引導下的腹部介入手術是一種新興的微創腫瘤治療方法，融合了計算機科學、圖像處理、人工智能、自動控制和臨床治療等多個領域的領先技術。腹部介入手術使用特制的穿刺針經過皮膚穿刺進入腫瘤內部，對體內病灶區域進行局部治療。與傳統的外科手術相比，腹部介入手術不需要開刀，對病人的損傷小，術后恢復快，成為越來越重要的臨床腫瘤治療方法。

圖像引導下的腹部介入手術中，需要提前規劃穿刺路徑，穿刺路徑需要避開腹部內的危險區域，比如臟器、血管、骨骼等。目前，穿刺路徑的規劃過程通常包括：獲取腹部掃描圖像，對腹部掃描圖像進行組織和器官分割，根據分割結果確定穿刺路徑。

但是，腹部內的一些器官(如胰腺、腎上腺、食道、腸道等)在腹部掃描圖像中邊界模糊、體積較小、形態變化較大，這些器官的分割難度較大，導致穿刺路徑的規劃難度較大。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠降低穿刺路徑規劃難度的穿刺禁區的確定、路徑規劃方法、手術系統和計算機設備。

一種穿刺禁區的確定方法，該方法包括：

獲取目標對象的腹部掃描圖像；

對腹部掃描圖像進行腹腔分割得到腹腔掩模，對腹部掃描圖像進行脂肪分割得到脂肪掩模，對腹部掃描圖像進行器官分割得到待穿刺器官掩模；

根據腹腔掩模、脂肪掩模和待穿刺器官掩模，確定腹腔內部的穿刺禁區。

在其中一個實施例中，上述根據腹腔掩模、脂肪掩模和待穿刺器官掩模，確定腹腔內部的穿刺禁區，包括：

根據腹腔掩模和脂肪掩模，確定腹腔內部的器官掩模；

根據腹腔內部的器官掩模和待穿刺器官掩模，得到腹腔內部的穿刺禁區。

在其中一個實施例中，上述根據腹腔掩模和脂肪掩模，確定腹腔內部的器官掩模，包括：

計算腹腔掩模和脂肪掩模的交集，并將計算出的交集確定為腹腔內部的脂肪區域；

從腹腔掩模中減去腹腔內部的脂肪區域，得到腹腔內部的器官掩模。

在其中一個實施例中，上述根據腹腔內部的器官掩模和待穿刺器官掩模，得到腹腔內部的穿刺禁區，包括：

從腹腔內部的器官掩模中減去待穿刺器官掩模得到腹腔內部的非穿刺器官掩模；

對腹腔內部的非穿刺器官掩模進行連通域分析，并將符合預設條件的連通區域確定為腹腔內部的穿刺禁區；其中，預設條件包括連通區域的面積大于預設面積閾值，或按照面積從大到小排列后連通區域的排位在預設排位內。

在其中一個實施例中，該方法還包括：

對腹部掃描圖像進行器官分割得到不可穿刺器官掩模；不可穿刺器官掩模包括血管掩模、心臟掩模和骨骼掩模、肺部掩膜、氣管掩膜中的一種或者多種；

計算不可穿刺器官掩模和腹腔內部的穿刺禁區的并集，并將計算出的并集確定為腹部掃描圖像中的穿刺禁區。

在其中一個實施例中，上述對腹部掃描圖像進行腹腔分割得到腹腔掩模，包括：