用于模体制作的病灶和/或器官建模方法及装置制造方法及图纸

本公开涉及一种用于模体制作的病灶和/或器官建模方法及装置。该用于模体制作的病灶和/或器官建模方法包括：进行所述病灶和/或器官的三维仿真建模，生成所述病灶和/器官的第一建模文件；进行所述病灶和/或器官的基于医学影像的三维建模，生成所述病灶和/器官的第二建模文件；将所述第一建模文件和所述第二建模文件进行图像配准和融合，生成所述病灶和/器官的第三建模文件。本公开通过三维仿真建模和基于医学影像的三维建模的配准和融合，实现模体制作的病灶和/或器官的建模。

Method and apparatus for modeling lesions and / or organs for Phantom fabrication

The present disclosure relates to a method and a device for modeling lesions and / or organs for making phantoms. Including the moulded body for making lesions and / or organ modeling methods: 3D modeling of the lesions and / or organs, generating the lesions and organ / the first modeling file; 3D modeling based on medical image of the lesions and / or organs, generating the lesions and organ / second modeling documents; the first model file and the second file for modeling image registration and fusion, the formation of lesions and organ / third modeling file. The present invention realizes the modeling and modeling of the lesions and / or organs of the phantoms through three-dimensional simulation modeling and registration and fusion based on 3D modeling of medical images.

【技术实现步骤摘要】
用于模体制作的病灶和/或器官建模方法及装置
本公开涉及医学影像
，具体而言，涉及一种用于模体制作的病灶和/或器官建模方法、装置及电子设备。
技术介绍
目前市场上，医学模体的供应从技术上到临床普及上都远远达不到临床诊断和治疗的需求，例如现在临床上应用广泛的大型医疗设备CT和MR。目前市场上的CT模体多为测试设备射线所设计，多为球形、圆柱形的水模或者单一PMMA模体，其形状和仿生性和临床应用还有非常大的差距；而高级的CT模体则很少能在临床医疗中心见到，多在高级研究中心或大型设备公司的研发部门使用，并且也是以规范机械形状为主，内部嵌含不同衰减密度的材料样本，主要用于系统调试和测试，很难真正实现为临床服务。目前还没有可以精准反应人体细节解剖机构，病灶/病理信息及具备体现影像医学设备性能的临床医学模体，更不用谈该医学模体的稳定性(例如，在x-射线长期曝光下)和成本可支付性。因此，现有技术中的技术方案还存在有待改进之处。需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种用于模体制作的病灶和/或器官建模方法、装置及电子设备，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得清晰，或者部分地通过本公开的实践而习得。根据本公开的一个方面，提供一种用于模体制作的病灶和/或器官建模方法，包括：进行所述病灶和/或器官的三维仿真建模，生成所述病灶和/或器官的第一建模文件；进行所述病灶和/或器官的基于医学影像的三维建模，生成所述病灶和/或器官的第二建模文件；将所述第一建模文件和所述第二建模文件进行图像配准和融合，生成所述病灶和/或器官的第三建模文件。在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：建立临床需求，并分析适用所述模体的设备的系统属性；根据所述临床需求和所述设备的系统属性确定所述模体的结构和功能。在本公开的一种示例性实施例中，所述模体的结构根据所述病灶和/或器官的解剖特性以及所述设备需要的最高空间分辨率来决定。在本公开的一种示例性实施例中，所述模体的功能根据所述设备的系统属性和所述病灶和/或器官完成的生理功能决定。在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：根据所述模体的结构和功能确定所述模体的组成材料。在本公开的一种示例性实施例中，进行所述病灶和/或器官的三维仿真建模，生成所述病灶和/或器官的第一建模文件包括：根据所述临床需求和所述设备的系统属性进行所述病灶和/或器官的建模结构参数设置；根据所述临床需求和所述设备的系统属性进行所述模体的组成材料的材料参数设置；根据所述病灶和/或器官的建模结构参数和所述模体的组成材料的材料参数生成所述病灶和/或器官的第一建模文件。在本公开的一种示例性实施例中进行所述病灶和/或器官的基于医学影像的三维建模，生成所述病灶和/或器官的第二建模文件包括：根据所述模体的类型、功能和/或临床需求，通过第一影像设备采集包含所述病灶和/或器官的解剖和功能信息的第一影像文件；对所述第一影像文件进行图像处理和三维建模，生成所述病灶和/或器官的第二建模文件。在本公开的一种示例性实施例中，对所述第一影像文件进行图像处理和三维建模包括：根据所述第一影像文件及所述第一影像文件的图像特性进行感兴趣区域划分；对所述感兴趣区域进行图像分割和建模，使得每一个器官、功能或者病灶独立形成一个重建文件。在本公开的一种示例性实施例中，对所述第一影像文件进行图像处理和三维建模包括：通过所述第一影像设备采集所述病灶和/或器官不同相位期的多个所述第一影像文件；对所述多个所述第一影像文件生成的重建文件进行解剖结构和相位时间的图像配准，形成所述多个所述第一影像文件不同相位期的配准后建模文件。在本公开的一种示例性实施例中，对所述第一影像文件进行图像处理和三维建模包括：通过第二影像设备采集包含所述病灶和/或器官的解剖和功能信息的第二影像文件；将所述第二影像文件和所述第一影像文件根据解剖特征点进行图像配准，形成所述第一影像文件和所述第二影像文件配准后建模文件。在本公开的一种示例性实施例中，对所述第一影像文件进行图像处理和三维建模包括：通过所述第一影像设备采集所述病灶和/或器官不同相位期的多个所述第一影像文件；对所述多个所述第一影像文件生成的重建文件进行解剖结构和相位时间的图像配准，形成所述多个所述第一影像文件不同相位期的配准后建模文件；通过第二影像设备采集包含所述病灶和/或器官的解剖和功能信息的第二影像文件；将所述第二影像文件和所述多个所述第一影像文件不同相位期的配准后建模文件根据解剖特征点进行图像配准，形成所述多个所述第一影像文件和所述第二影像文件配准后建模文件。根据本公开的一个方面，提供一种用于模体制作的病灶和/或器官建模装置，包括：第一建模模块，用于进行所述病灶和/或器官的三维仿真建模，生成所述病灶和/或器官的第一建模文件；第二建模模块，用于进行所述病灶和/或器官的基于医学影像的三维建模，生成所述病灶和/或器官的第二建模文件；第三建模模块，用于将所述第一建模文件和所述第二建模文件进行图像配准和融合，生成所述病灶和/或器官的第三建模文件。根据本公开的一个方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器被配置为执行上述任意一项所述的用于模体制作的病灶和/或器官建模方法。本公开实施方式所提供的用于模体制作的病灶和/或器官建模方法、装置及电子设备中，通过将三维仿真建模和基于医学影像的三维建模进行图像配准和融合，生成病灶和/或器官的最终建模文件。可以将该最终建模文件应用于模体的制作，通过该最终建模文件打印的模体可以精准反应人体细节解剖结构，病灶和/或病理信息及体现影像医学设备性能。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本公开示例性实施例中一种用于模体制作的病灶和/或器官建模方法的流程示意图。图2为本公开示例性实施例中另一种用于模体制作的病灶和/或器官建模方法的流程示意图。图3为本公开示例性实施例中一种基于医学影像的三维建模的流程示意图。图4为本公开示例性实施例中另一种基于医学影像的三维建模的示意图。图5为本公开示例性实施例中一种三维仿真建模的流程示意图。图6为本公开示例性实施例中一种胰腺模体、主动脉、脾动脉、下腔动脉及分支动脉的理论建模示意图。图7为本公开示例性实施例中一种胰腺模体、胰腺的理论建模示意图。图8为本公开示例性实施例中一种一系列动脉相位的CT胰腺影像示意图。图9为本公开示例性实施例中一种一系列静脉相位的CT胰腺影像示意图。图10为本公开示例性实施例中一种MR胰腺影像示意图。图11为本公开示例性实施例中一种胰腺模体、主动脉、脾动脉、下腔动脉及分支动脉基于图8所示的CT胰腺影像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于模体制作的病灶和/或器官建模方法，其特征在于，包括：进行所述病灶和/或器官的三维仿真建模，生成所述病灶和/或器官的第一建模文件；进行所述病灶和/或器官的基于医学影像的三维建模，生成所述病灶和/或器官的第二建模文件；将所述第一建模文件和所述第二建模文件进行图像配准和融合，生成所述病灶和/或器官的第三建模文。

【技术特征摘要】
1.一种用于模体制作的病灶和/或器官建模方法，其特征在于，包括：进行所述病灶和/或器官的三维仿真建模，生成所述病灶和/或器官的第一建模文件；进行所述病灶和/或器官的基于医学影像的三维建模，生成所述病灶和/或器官的第二建模文件；将所述第一建模文件和所述第二建模文件进行图像配准和融合，生成所述病灶和/或器官的第三建模文。2.根据权利要求1所述的用于模体制作的病灶和/或器官建模方法，其特征在于，所述方法还包括：建立临床需求，并分析适用所述模体的设备的系统属性；根据所述临床需求和所述设备的系统属性确定所述模体的结构和功能。3.根据权利要求2所述的用于模体制作的病灶和/或器官建模方法，其特征在于，所述模体的结构根据所述病灶和/或器官的解剖特性以及所述设备需要的最高空间分辨率来决定。4.根据权利要求2所述的用于模体制作的病灶和/或器官建模方法，其特征在于，所述模体的功能根据所述设备的系统属性和所述病灶和/或器官完成的生理功能决定。5.根据权利要求2所述的用于模体制作的病灶和/或器官建模方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述模体的结构和功能确定所述模体的组成材料。6.根据权利要求5所述的用于模体制作的病灶和/或器官建模方法，其特征在于，进行所述病灶和/或器官的三维仿真建模，生成所述病灶和/或器官的第一建模文件包括：根据所述临床需求和所述设备的系统属性进行所述病灶和/或器官的建模结构参数设置；根据所述临床需求和所述设备的系统属性进行所述模体的组成材料的材料参数设置；根据所述病灶和/或器官的建模结构参数和所述模体的组成材料的材料参数生成所述病灶和/或器官的第一建模文件。7.根据权利要求1所述的用于模体制作的病灶和/或器官建模方法，其特征在于，进行所述病灶和/或器官的基于医学影像的三维建模，生成所述病灶和/或器官的第二建模文件包括：根据所述模体的类型、功能和/或临床需求，通过第一影像设备采集包含所述病灶和/或器官的解剖和功能信息的第一影像文件；对所述第一影像文件进行图像处理和三维建模，生成所述病灶和/或器官的第二建模文件。8.根据权利要求7所述的用于模体制作的病灶和/或器官建模方法，其特征在于，对所述第一影像文件进行图像处理和三维建模包括：根据所述第一影像文件及所述第一影像...

【专利技术属性】
技术研发人员：王薇，薛华丹，
申请(专利权)人：上海术理智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31