[发明专利]一种手术术前预演方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种手术术前预演方法。

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 subtraction angiography），即数字血管造影。上述方式均会先采集多幅图像（水平或者角度）而后进行合成。在本申请中均称为薄层扫描图像。

手术规划(preoperative planning PP)即手术前,获得患者病灶处的图像,然后结合医生的解剖学和病理学知识,进行手术规划(包括手术方法,手术流程,手术切口与路径等)并得到手术方案。随着科学技术的发展，医生在手术借助计算机技术辅助进行手术前规划，以便设计出最优的手术方案。计算机辅助手术规划系统(computer-assisted surgery planning system,CASP)可将术前二维(two dimensional, 2D)的 CT/MRI 影像进行三维(threedimensional,3D)重建,还原病灶与其周围脉管结构的真实立体解剖构象,并根据个体解剖特点辅助术者进行术前规划、虚拟切割和风险评估。

在现有技术中，对于断裂性错位骨折患者，采用对位连接。在断骨连接处采用不锈钢钢板和不锈钢钉对位固定法，牢固的固定住断骨错位的归位固定，有助断骨间的慢慢愈合，以免形成对位不正形成接骨畸形。对于需要打钢钉的患者的手术规划，即需要模拟出打钢钉的位置，在模拟出打钢钉位置并定点后，需要计算出钢钉的长度以制造出来供患者手术时使用。然而现有技术仅仅是对如何手术进行规划，并不能通过系统对钢钉长度进行计算。

另外，现有技术对于手术规划的器官模型，也仅仅是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。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种手术术前预演方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种手术术前预演方法，包括以下步骤：

S1：获取带有病灶/靶区或者需要打钢钉的器官模型；

S2：对获取的器官模型进行术前预演：

（1）对于带有病灶/靶区的器官模型，采用以下子步骤：S21：在带有病灶/靶区的器官上设置手术切口，所述的切口的大小设置有阈值；S22：将手术切口掰开，判断观察到的切口内部画面是否能够满足手术要求，如果不是则返回步骤S21，其中手术切口掰开角度设置有阈值；

（2）对于需要打钢钉的器官模型，采用以下子步骤：选择器官上两点作为打钢钉的两端，判断角度和长度是否适合打钢钉，如果不是则重新选择。

所述的器官模型为经过多区域拆分的器官模型；所述的多区域拆分包括以下子步骤：

S31：获取待拆分器官的薄层扫描图像；

S32：对其中一幅图像的病灶/靶区的外轮廓进行勾画；