[发明专利]一种CT引导肝肿瘤射频消融术中穿刺路径规划方法

权利要求书

1.一种CT引导肝肿瘤射频消融术中穿刺路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据肝肿瘤射频消融术中CT序列扫描图像，利用快速自动三维图像分割，提取出肝肿瘤、肝脏和关键解剖结构的三维结构；

步骤2、根据肝肿瘤的三维结构，采取穿刺路径的终点的计算准则，计算穿刺路径的终点；

步骤3、据皮肤的三维结构，分别将皮肤表面上的N个点中的每一点作为穿刺路径的潜在起点，连接穿刺路径的潜在起点和穿刺路径的终点，形成N条潜在穿刺路径，判断每一条潜在穿刺路径是否满足J项不合理潜在穿刺路径条件中的至少一项，将满足J项不合理潜在穿刺路径条件中的至少一项的皮肤表面上的点标记为不合理潜在起点，不合理潜在起点的总个数为M，剩下K个备选潜在起点，其中K＝N-M；

步骤4、根据K个备选潜在起点，连接备选潜在起点和穿刺路径的终点，形成K条备选潜在穿刺路径，采取L项评分准则，计算每一条备选潜在穿刺路径的各项评分准则下的评分其中，i表示第i条备选潜在穿刺路径，1≤i≤K，j表示第j项评分准则，1≤j≤L；

步骤5、根据K条备选潜在穿刺路径的各项评分准则下的评分计算第i条备选穿刺路径的综合评分得到每一条备选潜在穿刺路径的综合评分，其中w_j为第j项评分准则的权重，0＜w_j＜1，且

步骤6、根据每一条备选潜在穿刺路径的综合评分，按综合评分由高到低排序，将综合评分最高的某一条备选潜在穿刺路径作为最优穿刺路径，所述的最优穿刺路径为CT引导肝肿瘤射频消融术中穿刺路径规划方法的输出结果。

2.如权利要求1所述的CT引导肝肿瘤射频消融术中穿刺路径规划方法，其特征在于，步骤1中关键解剖结构包括：大血管、肺、心脏、胃、肾、胆囊、皮肤和骨骼。

3.如权利要求1所述的CT引导肝肿瘤射频消融术中穿刺路径规划方法，其特征在于，步骤2中穿刺路径的终点的计算准则包括：肝肿瘤的三维结构的中心和肝肿瘤的三维结构的重心。

4.如权利要求1所述的CT引导肝肿瘤射频消融术中穿刺路径规划方法，其特征在于，步骤3所述的J项不合理潜在穿刺路径条件包括：潜在穿刺路径的长度小于射频电极的实际长度、潜在穿刺路径与肝脏表面的夹角小于25°、潜在穿刺路径触碰到关键解剖结构、潜在穿刺路径与肝肿瘤表面的交点和潜在穿刺路径与肝脏表面的交点之间的距离小于1cm、射频电极打开后触碰到关键解剖结构。

5.如权利要求1所述的CT引导肝肿瘤射频消融术中穿刺路径规划方法，其特征在于，步骤5具体包括：

5.1.备选潜在穿刺路径的长度评分准则；

第i条备选潜在穿刺路径的长度评分根据下式计算：

其中，l_i为第i条备选潜在穿刺路径的长度，l_min和l_max分别为K条备选潜在穿刺路径的长度中的最小值和最大值；

5.2.备选潜在穿刺路径与关键解剖结构的距离评分准则；

第i条备选潜在穿刺路径与关键解剖结构的距离评分根据下式计算：

其中，d_i为第i条备选潜在穿刺路径与关键解剖结构的距离，d_min和d_max分别为K条备选潜在穿刺路径与关键解剖结构的距离中的最小值和最大值；

5.3.备选潜在穿刺路径与CT扫描平面之间的夹角评分准则；

第i条备选潜在穿刺路径与CT扫描平面之间的夹角评分根据下式计算：

其中，α_i为第i条备选潜在穿刺路径与CT扫描平面之间的夹角；

5.4.备选潜在穿刺路径与肝脏表面的夹角评分准则；

第i条备选潜在穿刺路径与肝脏表面的夹角评分根据下式计算：

其中，β_i为第i条备选潜在穿刺路径与肝脏表面的夹角；

5.5.备选潜在穿刺路径的消融凝固区覆盖肝肿瘤的评分准则；

第i条备选潜在穿刺路径的消融凝固区覆盖肿瘤的评分根据下式计算：

其中，γ_i为第i条备选潜在穿刺路径与肿瘤主轴的夹角(单位为°)，所述的肿瘤主轴为肝肿瘤拟合椭球的长轴。