[发明专利]一种基于医学影像并利用VR技术的器官拆分和操作方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于医学影像并利用VR技术的器官拆分和操作方法及系统，方法包括器官拆分建模步骤和虚拟现实操作步骤；所述的器官拆分建模步骤包括：S11：获取待拆分器官的薄层扫描图像；S12：对其中一幅图像的病灶/靶区的外轮廓进行勾画；S13：对包括病灶/靶区的待拆分器官进行三维建模；S14：对三维建模得到的待拆分器官的模型进行多区域拆分；S15：采用算法引擎对所述的多区域赋予有物理属性的物体，并添加对应操作的功能程序模块。本发明对器官的各个区域进行分割以及对病灶/靶区的分割；并且最后通过VR技术对对分割的器官进行观察，效果逼真，对病灶（肿瘤）/靶区位置的分析以及手术方式的确定起很大的作用。

技术领域

本发明涉及一种基于医学影像并利用VR技术的器官拆分和操作方法及系统。

背景技术

医学影像是指为了医疗或医学研究，对人体或人体某部分，以非侵入方式取得内部组织影像的技术与处理过程。它包含以下两个相对独立的研究方向：医学成像系统（medical imaging system）和医学图像处理（medical image processing）。前者是指图像形成的过程，包括对成像机理、成像设备、成像系统分析等问题的研究；后者是指对已经获得的图像作进一步的处理，其目的是或者是使原来不够清晰的图像复原，或者是为了突出图像中的某些特征信息，或者是对图像做模式分类等等。

现有技术的医学影像的形成方式包括CT(Computed Tomography)，即电子计算机断层扫描；MR〔Magnetic Resonance〕，即磁共振；DSA（Digital subtractionangiography），即数字血管造影。上述方式均会先采集多幅图像而后进行处理。在本申请中均称为薄层扫描图像。

医学图像分割，指的是一个根据区域间的相似或不同把图像分割成若干区域的过程。目前，主要以各种细胞、组织与器官的图像作为处理的对象。例如磁共振颅脑图像的分割，其目的就在于清晰地描绘出颅脑各个解剖结构的边界，如灰质、白质、脑脊液以及 MR图像中的其它组织，从而提高图像的可读性，为医生诊断和治疗疾病提供更直观的影像信息。

然而现有技术对医学图像分割仅仅停留在对整个器官与外部非器官部分进行分割：比如申请号为CN201510729150.0的发明专利，该发明公开了一种医学图像中器官的识别与分割方法，识别方法包括：获取待处理的医学图像，将所述医学图像分别在X、Y 和Z 轴方向拆分成若干二维图像，并根据目标器官的大小设定检测窗口；利用所述检测窗口按照设定的检测步长分别对所述二维图像进行遍历检测，获取在X、Y 和Z 轴方向的检测结果；将所述检测结果进行结果融合，保留在X、Y和Z 轴三个方向上都检测为阳性的像素点，从而确定所述目标器官边界。又比如申请号为CN201510672278.8的发明专利，该发明公开了一种人体解剖结构模型、植入物快速成型方法，其中公开了该方法首先利用医疗成像系统、三维扫描仪、摄像摄影设备获取目标结构的图像数据；然后通过软件处理图像得到植入物、解剖结构或解剖结构各个部分、各个层次的三维数字模型。并不对某个器官的各个区域进行分割，比如，脑部就包括额叶、颞叶、顶叶、枕叶及小脑等部分，肝脏包括肝左叶和肝右叶等部分。同时，现有技术在分割期间也并不对病灶/靶区部分做特殊处理，使得后期难以对病灶/靶区部分做区别性观察。另外，也不提供对分割后的器官进行实际查看的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于医学影像并利用VR技术的器官拆分和操作方法及系统，将医学图像分割不仅停留在对整个器官与外部非器官部分进行分割，还进一步的对器官的各个区域进行分割，同时在分割时通过医生的协助对病灶/靶区做相应的处理，通过VR技术对分割的器官进行观察，方便对病灶（肿瘤）/靶区位置的分析以及手术方式的确定。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于医学影像并利用VR技术的器官拆分和操作方法，包括器官拆分建模步骤和虚拟现实操作步骤；所述的器官拆分建模步骤包括：

S11：获取待拆分器官的薄层扫描图像；