[發(fā)明專利]一種基于仿真虛擬技術(shù)的手術(shù)引導(dǎo)方法、裝置和控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211414520.8
• 申請日: 2022-11-11
• 公開（公告）號: CN115886999A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴磊;董妹;吳賢江
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院大學寧波華美醫(yī)院
• 主分類號: A61B34/10
• 分類號: A61B34/10;A61B34/30;A61B6/00;A61B6/03;A61B8/00;A61B8/08;G06T17/00;G16H50/50
• 代理公司: 杭州品眾專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33459
• 代理人: 苗小偉

本申請涉及一種基于仿真虛擬技術(shù)的手術(shù)引導(dǎo)方法，通過確定甲狀旁腺與甲狀腺的位置關(guān)系，術(shù)中全方位展現(xiàn)甲狀旁腺及甲狀腺等重要解剖關(guān)系，預(yù)測甲狀旁腺解剖學位置，為手術(shù)者提供實時組織解剖參考和在線手術(shù)指引，降低術(shù)中甲狀旁腺及正常組織、血管、神經(jīng)的損傷。仿真模擬手術(shù)過程可在術(shù)前統(tǒng)計分析患者手術(shù)時間、術(shù)中出血量、術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生概率等臨床數(shù)據(jù)，預(yù)估手術(shù)風險，為手術(shù)方式和手術(shù)入路提供參考價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及三維醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于仿真虛擬技術(shù)的手術(shù)引導(dǎo)方法、裝置和控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

甲狀腺癌是最常見的內(nèi)分泌惡性腫瘤，根據(jù)甲狀旁腺與甲狀腺的位置關(guān)系及原位保留的難易程度，將甲狀旁腺分為A、B兩型。A型為緊密型，B型為遠離型，而緊密型在甲狀腺手術(shù)中常常容易損傷。

甲狀腺手術(shù)的主要風險為甲狀旁腺損傷及甲狀腺周圍的神經(jīng)損傷而引起的一系列癥狀。目前對甲狀旁腺進行術(shù)前定位診斷的方式包括超聲、CT、MRI及SPECT/CT。超聲作為甲狀腺疾病術(shù)前診斷的首選影像學檢查方法，其在評估甲狀腺結(jié)節(jié)大小上的有效性已得到公認。由于甲狀腺位置較淺，甲狀腺超聲檢查很容易進行，但必須配備線性高頻換能器(7.5-12)MHz的適當設(shè)備。

手術(shù)切除是大多數(shù)甲狀腺癌患者的標準治療方法，甲狀腺全切除加中央頸淋巴結(jié)清掃術(shù)已被許多外科單位用于治療甲狀腺乳頭狀癌(PTC)。然而，中央頸淋巴結(jié)清掃術(shù)，尤其是雙側(cè)中央頸淋巴結(jié)清掃術(shù)，總是增加術(shù)后甲狀旁腺功能減退的風險。甲狀旁腺功能減退多是由于結(jié)扎血液供應(yīng)、無意或故意切除、不當使用電灼或因血腫形成而破壞甲狀旁腺而造成的。

而數(shù)字醫(yī)學是現(xiàn)代醫(yī)學和數(shù)字化高清技術(shù)結(jié)合的一個交叉領(lǐng)域，其涵蓋了信息學、計算機科學、通信電子學、機器制造等多個學科。主要是其利用計算機圖像處理技術(shù)對CT圖像數(shù)據(jù)進行分析、融合、計算、分割、渲染等，將骨骼、血管、腫瘤等目標的形態(tài)、空間分布等進行描述和解釋，并可直觀、準確、快捷地將目標從視覺上分離出來。從而確定腫瘤切除的風險預(yù)估、降低再次手術(shù)的復(fù)發(fā)率、減少術(shù)后并發(fā)癥的出現(xiàn)。

因此，在數(shù)字醫(yī)學興起的時代，數(shù)字醫(yī)學能夠?qū)崿F(xiàn)更加多維化的手術(shù)輔助治療，采用三維可視化技術(shù)可以虛擬呈現(xiàn)腫瘤病變位置的空間結(jié)構(gòu)，為手術(shù)提供直觀的仿真視頻，提高腫瘤治療效率、精準率和成功率，有必要發(fā)展該技術(shù)進行腫瘤輔助治療。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本申請?zhí)岢鲆环N基于仿真虛擬技術(shù)的手術(shù)引導(dǎo)方法、裝置和控制系統(tǒng)。

本申請一方面，提出一種基于仿真虛擬技術(shù)的手術(shù)引導(dǎo)方法，包括如下步驟：

獲取人體的深度掃描圖像；

從所述深度掃描圖像中找到病灶腺體及旁腺，并對所述病灶腺體及旁腺進行目標標注，得到標注圖像；

輸出所述標注圖像至預(yù)設(shè)的三維建模單元中，建立所述病灶腺體及旁腺的三維目標模型；

基于所述三維目標模型，建立起所述病灶腺體及旁腺的手術(shù)仿真數(shù)據(jù)，將所述手術(shù)仿真數(shù)據(jù)保存至醫(yī)療服務(wù)器中，并用于后期手術(shù)展示。

作為本申請的一可選實施方案，可選地，獲取人體的深度掃描圖像，包括：

預(yù)設(shè)掃描軌跡和掃描條件；

對所述病灶腺體及旁腺所處的人體部位，按照預(yù)設(shè)掃描軌跡和掃描條件進行超聲掃描，獲得超聲圖像；

將所述超聲圖像以DICOM格式存儲，并導(dǎo)入預(yù)設(shè)的精準手術(shù)規(guī)劃分析系統(tǒng)。

作為本申請的一可選實施方案，可選地，從所述深度掃描圖像中找到病灶腺體及旁腺，并對所述病灶腺體及旁腺進行目標標注，得到標注圖像，包括：

預(yù)設(shè)第一標注特征；

從所述超聲圖像中找到病灶腺體及旁腺，并將所述第一標注特征標注在所述病灶腺體及旁腺上，得到標注圖像；