[发明专利]基于VR/AR联合数字肺技术的虚拟内窥镜显示方法

说明书

本发明公开了一种基于VR/AR联合数字肺技术的虚拟内窥镜显示方法，具体步骤如下：（1）通过AI与影像组学技术进行薄层CT扫描，获取CT数据；（2）获得的CT数据通过数字肺技术，对胸肺部的组织器官进行分割计算，构建出基于现实的肺部和支气管3D模型；（3）将3D模型传送至AR内窥镜中，通过全息投影技术实现非侵入、高效、安全的虚拟气管镜的路径规划和虚拟漫游，或者3D模型通过互联网5G技术实现远程实时指导和会诊，且能够投至电脑终端实时共享术中操作。应用本发明能够显示肺部和支气管结构异常或存在的结节，并进一步精准定位病灶，实现术前路径规划，测量术中相关的一些数据参数，对疾病的诊断和治疗提供辅助。

技术领域

本发明属于医疗技术领域，具体涉及一种基于VR/AR联合数字肺技术的虚拟内窥镜显示方法。

背景技术

AR（Augmented Reality），增强现实技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术，广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种技术手段，将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后，应用到真实世界中，两种信息互为补充，从而实现对真实世界的“增强”。

VR（Virtual Reality），虚拟现实技术，也称灵境技术或人工环境。概念是在20世纪80年代初提出来的，其具体是指借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身临其境一般，及时、没有限制地观察三度空间内的事物。

对于AR/VR的具体区别：虚拟现实技术为用户创造一个特定场景的虚拟空间，使用户完全沉浸在一个虚拟的合成环境中，无法看到真实环境，具有交互性（Interaction）、沉浸性（Immersion）和想象性(Imagination)三大特点，也被称为3I特点。增强现实技术能够把全息图、图片、视频、声音等融合在现实环境中虚实结合，真实的环境场景与虚拟的全息信息进行交互，两种信息交互补充和叠加。

另外，内窥镜作为一种医疗检查工具，具有创伤面小、操作简单、显示图像真实等特点，现已经在众多的医疗领域进行使用，例如在呼吸系统、肠胃腔内等。使用内窥镜时，需要将内窥镜从例如口腔或鼻腔伸入人体，在内窥镜导航系统的协助下，进入不同的人体器官。医生根据内窥镜拍摄到的图像来观察需要显示的器官，进而实现X射线所不能显示的器官病变等功能。现有技术中还有部分导航系统使用以虚拟三维模型配合电磁导航系统操作，通过生成的虚拟模型进行导航。但是没有解决立体内窥镜对应的虚拟立体内窥镜导航信息的表示问题，没有将CT等三维医学图像的空间信息和立体内窥镜的空间信息有效地结合起来。还有不能实现互联网实时共享，不能进行远程会诊和实时指导。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明提供一种基于VR/AR联合数字肺技术的虚拟内窥镜显示方法，能够显示肺部和支气管结构异常或存在的结节，并进一步精准定位病灶，实现术前路径规划，测量术中相关的一些数据参数，对疾病的治疗提供辅助。

为了达到上述目的，本发明技术方案如下：

基于VR/AR联合数字肺技术的虚拟内窥镜显示方法，具体步骤如下：

（1）通过AI与影像组学技术进行薄层CT扫描，获取CT数据；

（2）获得的CT数据通过数字肺技术，对胸肺部的组织器官进行分割计算，构建出基于现实的肺部和支气管3D模型；

（3）将3D模型传送至AR内窥镜中，通过全息投影技术实现非侵入、高效、安全的虚拟气管镜的路径规划和虚拟漫游，或者3D模型通过互联网5G技术实现远程实时指导和会诊，且能够投至电脑终端实时共享术中操作。

进一步的，所述数字肺技术采用神州德信的数字肺技术。

本发明的有益效果在于以下几个方面：

（1）提高基层诊疗水平：对于基层医生不能开展内镜检查的,能够了解气道情况,避免产生误诊漏诊；