[发明专利]腹壁缺损重建的三维可视化术前规划方法、系统及终端

说明书

本发明的腹壁缺损重建的三维可视化术前规划方法、系统及终端，解决现有技术中不能三维地显示病灶及与周围毗邻血管、组织、器官、肌肉的空间位置关系，对医生制定、模拟手术方案造成很大的困难，进行手工分割浪费了大量时间和人力，进而大大降低切割手术的效率以及精准性等问题。本发明不仅能精准展示基于二维数据所构建腹壁病灶的三维重建图像中病灶的位置、大小、内部结构及其与周围组织的关系，还在避免损伤重要解剖结构的前提下，模拟腹壁病灶扩大切除后的腹壁缺损情况及侵袭组织器官的切除情况，规划补片放置与腹壁重建的手术过程，不仅减少手术时间，还能降低术后并发症发生率，对提高手术成功率具有重大且积极的作用。

技术领域

本发明涉及医疗领域，特别是涉及一种腹壁缺损重建的三维可视化术前规划方法、系统及终端。

背景技术

CT以及MRI扫描是腹部相关疾病的诊断的常规检查方式，如病理性腹部器官的损伤或变化。但是，仅对CT或MRI二维图像进行定性评估具有很大的主观性。因此，定量分析对于精准诊疗非常重要，而且通过一些测量指标可以定量系统地评估疾病的严重程度，这样外科医生医生可以采取更加合适的治疗措施。二维图像的分割提供了目标区域的一些特征，例如大小、宽度、位置等性质，并且可以在此基础上进行定量分析。另一方面，在一些外科手术(如腹壁肿瘤和切口疝)中，由于不能三维地显示病灶及与周围毗邻血管、组织、器官、肌肉的空间位置关系，对医生制定、模拟手术方案造成很大的困难，并且进行大规模的临床数据手工分割，不仅浪费大量时间和人力，还会增加切割手术的误差，进而大大降低切割手术的效率以及精准性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种腹壁缺损重建的三维可视化术前规划方法、系统及终端，用于解决现有技术中不能三维地显示病灶及与周围毗邻血管、组织、器官、肌肉的空间位置关系，对医生制定、模拟手术方案造成很大的困难，并且进行大规模的临床数据手工分割，不仅浪费大量时间和人力，还会增加切割手术的误差，进而大大降低切割手术的效率以及精准性的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种腹壁缺损重建的三维可视化术前规划方法，包括：输入患者的二维断层图像数据；根据所述二维断层图像数据分别识别并构建三维骨骼、外科组织以及病灶模型；基于所述三维骨骼、外科组织以及病灶模型，建立腹壁坐标系，以通过由所述腹壁坐标系所得的病灶三维区域模型获得切口范围的三维模型；将由所述二维断层图像数据建立的腹壁曲面为界线，获得所述切口范围的三维模型中处于所述腹壁曲面上的切口范围曲面的三维模型；将所述切口范围曲面的三维模型进行延伸获得用于修补所述切口范围曲面的补片的三维模型。

于本发明的一实施例中，所述外科组织包括：肌肉、器官以及血管中的一种或多种。

于本发明的一实施例中，所述基于所述三维骨骼、外科组织以及病灶模型，建立腹壁坐标系，以通过由所述腹壁坐标系获得的病灶区域获得切口范围的三维模型的方式包括：基于所述三维骨骼、外科组织以及病灶模型，以矢状位，冠状位和横断位为坐标系的坐标轴方向建立腹壁坐标系；分别对所述腹壁坐标系各轴进行遍历，获得所述病灶三维区域模型；将所述病灶三维区域模型进行扩增，并基于所述三维骨骼、外科组织获得切口范围的三维模型。

于本发明的一实施例中，所述根据由所述二维断层图像数据建立的腹壁曲面以及所述切口范围的三维模型，获得切口范围曲面的方式包括：根据所述二维断层图像数据进行曲面重建，获得腹壁曲面；以所述腹壁曲面为界限，计算所述切口范围的三维模型中处于所述腹壁曲面上的像素数量，获得切口范围曲面的三维模型；其中，所述切口范围曲面的三维模型与所述切口范围曲面表面积和/或体表面大小相关。

于本发明的一实施例中，所述三维骨骼模型的构建方式包括：对所述二维断层图像数据进行阈值分割，构建三维骨骼模型。

于本发明的一实施例中，所述外科组织以及病灶模型的构建方式包括：对所述二维断层图像数据进行形状插值，构建三维外科组织以及病灶模型。

于本发明的一实施例中，所述病灶包括：腹壁肿瘤和/或切口疝。