肝脏手术的切割面生成方法和生成装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于肝脏手术切割面的生成方法和装置，所述方法包括：基于三维重建模型计算各肝段中与病灶相关的数据；接收根据所述数据对指定肝段确定的输入信息；基于所述输入信息生成用于肝脏手术的切割面。获取在每一肝段中与病灶体积相关的数据。接收包含对病灶体积大于零的肝段进行整段切除或部分切除的输入信息。基于输入信息生成第一、第二切割区域；据此生成用于肝脏手术的切割面。本发明专利技术的技术方案，将医生的综合判断集成到切割面的生成过程中,能够兼顾解剖性肝切除术与精准肝切除术的优势,避免手动操作的主观性与不稳定性。

【技术实现步骤摘要】
肝脏手术的切割面生成方法和生成装置
本专利技术涉及计算机技术，尤其涉及计算机辅助术前规划技术。
技术介绍
目前对于肝癌和恶性病灶的治疗，肝部分切除手术是首选。现有的手术方法主要包括基于库氏肝段的解剖性肝切除手术和精准肝切除手术。然而，在实际临床实践中，具体的手术方案的制定是受诸多因素制约的，常常是在若干矛盾要素之间选择最佳的平衡。针对某些特殊病例，手术医生对病情的综合性判断比追求单纯的精准切除更为重要。例如，当病灶小，肝硬化虽重，而肝功能仍为代偿期者，可进行精准切除；但当病灶大而肝硬化轻，肝功能处于代偿期者以行解剖切除为宜；又或是当有多个病灶在同一肝段，精准切除相比按肝段切除的优势就相当有限，反而可能由于精准切除术的操作复杂，导致术中风险增加，而非最终手术首选。现有借助计算机实现的手术规划方法的思路是基于三维模型构建一个肝脏手术的切割面。但是医生很难将临床经验集成到切割面生成的过程中；另外，一些三维模型中虽然可以进行人工输入，但医生需要进行大量机械性的鼠标拖拽来勾画切割面轮廓，不仅操作繁琐，仍然无法解决手动操作的主观性可能导致错误的判断以及操作不够精准的现实问题。
技术实现思路
为了解决现有肝脏手术切割面生成技术中精准性与交互性无法兼顾的问题，本专利技术提供了一种用于肝脏手术的切割面生成方法和生成装置，通过特有的用户交互模式，使医生能够在对病情进行综合评估后，向系统输入信息，最终自动生成精准的肝脏手术切割面。一方面，本专利技术实施例提供了一种用于肝脏手术的切割面生成方法，所述方法包括：基于三维重建模型划分肝段；计算各肝段中与病灶相关的数据；接收基于所述数据对包含病灶的肝段确定的输入信息；基于所述输入信息生成用于肝脏手术的切割面。优选地，所述计算各肝段中与病灶相关的数据包括：计算各肝段中与病灶位置、病灶体积相关的数据。优选地，所述计算各肝段中与病灶相关的数据还包括：计算各肝段中血管与病灶间的距离。优选地，所述方法还包括：在计算各肝段中与病灶相关的数据后接收基于所述数据对包含病灶的肝段确定的输入信息以前,使用机器学习算法根据历史数据生成对包含病灶的肝段的建议输入信息。优选地，所述根据历史数据生成对包含病灶的肝段的建议输入信息为：使用随机森林算法根据历史数据生成对包含病灶的肝段的建议输入信息。优选地，所述接收基于所述数据对包含病灶的肝段确定的输入信息包括：接收基于所述数据对包含病灶的肝段进行整段切除的输入信息；或接收基于所述数据确定的预定切缘的输入信息，接收基于预定切缘对包含病灶的肝段进行部分切除的输入信息。优选地，所述基于所述输入信息生成用于肝脏手术的切割面包括：基于所述输入信息中指定的整段切除的肝段，生成第一切割区域；基于所述输入信息中指定的部分切除的肝段，生成第二切割区域；基于所述第一切割区域和第二切割区域生成用于肝脏手术的切割面。优选地，所述基于所述输入信息生成用于肝脏手术的切割面还包括：在生成用于肝脏手术的切割面以后，接收用于修改切割面的输入信息；根据所述输入信息生成修改后的用于肝脏手术的切割面。优选地，所述方法还包括：生成包含用于肝脏手术的信息的报告。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种用于肝脏手术的切割面生成装置，所述装置包括：数据计算模块，用于：基于三维重建模型划分肝段；计算各肝段中与病灶相关的数据；信息接收模块，用于接收基于所述数据对包含病灶的肝段确定的输入信息；切割面生成模块，用于基于所述输入信息生成用于肝脏手术的切割面。优选地，所述数据计算模块用于：计算各肝段中与病灶位置、病灶体积相关的数据。优选地，所述数据计算模块还用于：计算各肝段中血管与病灶间的距离。优选地，所述数据计算模块还用于：在计算各肝段中与病灶相关的数据后接收基于所述数据对包含病灶的肝段确定的输入信息以前,使用机器学习算法根据历史数据生成对包含病灶的肝段的建议输入信息。优选地，所述数据计算模块用于根据历史数据生成对包含病灶的肝段的建议输入信息为：使用随机森林算法根据历史数据生成对包含病灶的肝段的建议输入信息。优选地，所述信息接收模块具体用于：接收基于所述数据对指定肝段进行整段切除的输入信息；或接收基于所述数据确定的预定切缘的输入信息，接收基于预定切缘对指定肝段进行部分切除的输入信息。优选地，所述切割面生成模块具体用于：基于所述输入信息中指定的整段切除的肝段，生成第一切割区域；基于所述输入信息中指定的部分切除的肝段，生成第二切割区域；基于所述第一切割区域和第二切割区域生成用于肝脏手术的切割面。优选地，所述信息接收模块还用于：在生成用于肝脏手术的切割面以后，接收用于修改切割面的输入信息；所述切割面生成模块还用于：根据所述输入信息生成修改后的用于肝脏手术的切割面。优选地，所述切割面生成模块还用于：生成包含用于肝脏手术的信息的报告。本专利技术提供的用于肝脏手术的切割面生成方法和生成装置，通过简单、高效的交互模式，将医生的综合判断集成到切割面的生成过程中；通过自动生成切割面避免了现有技术手动操作的主观性与不稳定性，保障生成结果的客观性和精确性，最大程度地保证了对每一例肝脏手术的个性化、量化评估与精准规划。本专利技术的技术方案兼顾解剖性肝切除术与精准肝切除术的优势，与现有技术相比，大大降低了操作难度，减轻了医生的工作强度，提高了工作效率。附图说明图1a是本专利技术实施例一提供的一种用于肝脏手术切割面生成方法的流程图；图1b示出了理想的库氏分段的解剖图以及每个肝段相对于肝静脉和门静脉空间关系的示意图；图2a是本专利技术实施例二提供的一种用于肝脏手术切割面生成方法的流程图；图2b是本专利技术实施例二中划分肝段的人机交互界面示意图；图2c是本专利技术实施例二中划分肝段时人机交互界面上选择肝段的按钮示意图；图3是本专利技术实施例三提供的一种用于肝脏手术切割面生成方法的流程图；图4是本专利技术实施例四提供的一种用于肝脏手术切割面生成方法的流程图；图5a是本专利技术实施例五提供的一种用于肝脏手术切割面生成方法的流程图；图5b是本专利技术实施例五中随机森林算法的示意图；图6a是本专利技术实施例六提供的一种用于肝脏手术切割面生成方法的流程图；图6b是本专利技术实施例六中的肝脏切割区域示意图；图6c是本专利技术实施例六中生成的肝脏切割面示意图；图7是本专利技术实施例七至十二提供的一种用于肝脏手术切割面生成装置的示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本专利技术实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本专利技术的技术方案，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例一如图1a所示，在本专利技术的第一个实施例中，在手术前首先根据三维重建模型划分肝段，计算各肝段病灶数据，医生根据相关数据输入信息，然后生成用于肝脏手术的切割面。S101、根据三维重建模型划分肝段。首先对相关部位进行CT或核磁图像采集。CT采集采用肝脏CT多期增强扫描技术，即经静脉给予水溶性碘造影剂后再行扫描。利用显影剂进入肝动脉、病灶、肝实质及肝静脉时间的不同，在不同的时期分别进行图像的采集，以取得对不同目标增强的图像。通常将肝脏的图像分为五个相位期，分别是肝脏期，用于肝脏的分割；病灶期，是病灶被增强的图像，用于病灶的分割；动脉期，用于肝动脉的分割；门静脉期，用于门静脉的分割；肝静脉期，用于肝静脉的分割。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于肝脏手术的切割面生成方法，其特征在于，所述方法包括：基于三维重建模型划分肝段；计算各肝段中与病灶相关的数据；接收基于所述数据对包含病灶的肝段确定的输入信息；基于所述输入信息生成用于肝脏手术的切割面。

【技术特征摘要】
1.一种用于肝脏手术的切割面生成方法，其特征在于，所述方法包括：基于三维重建模型划分肝段；计算各肝段中与病灶相关的数据；接收基于所述数据对包含病灶的肝段确定的输入信息；基于所述输入信息生成用于肝脏手术的切割面。2.根据权利要求1所述的用于肝脏手术的切割面生成方法，其特征在于，所述计算各肝段中与病灶相关的数据包括：计算各肝段中与病灶位置、病灶体积相关的数据。3.根据权利要求2所述的用于肝脏手术的切割面生成方法，其特征在于，所述计算各肝段中与病灶相关的数据还包括：计算各肝段中血管与病灶间的距离。4.根据权利要求1所述的用于肝脏手术的切割面生成方法，其特征在于，所述方法还包括：在计算各肝段中与病灶相关的数据后接收基于所述数据对包含病灶的肝段确定的输入信息以前,使用机器学习算法根据历史数据生成对包含病灶的肝段的建议输入信息。5.根据权利要求4所述的用于肝脏手术的切割面生成方法，其特征在于，所述根据历史数据生成对包含病灶的肝段的建议输入信息为：使用随机森林算法根据历史数据生成对包含病灶的肝段的建议输入信息。6.根据权利要求2-5中任意一项所述的用于肝脏手术的切割面生成方法，其特征在于，所述接收基于所述数据对包含病灶的肝段确定的输入信息包括：接收基于所述数据对包含病灶的肝段进行整段切除的输入信息；或接收基于所述数据确定的预定切缘的输入信息，接收基于预定切缘对包含病灶的肝段进行部分切除的输入信息。7.根据权利要求6所述的用于肝脏手术的切割面生成方法，其特征在于，所述基于所述输入信息生成用于肝脏手术的切割面包括：基于所述输入信息中指定的整段切除的肝段，生成第一切割区域；基于所述输入信息中指定的部分切除的肝段，生成第二切割区域；基于所述第一切割区域和第二切割区域生成用于肝脏手术的切割面。8.根据权利要求7所述的用于肝脏手术的切割面生成方法，其特征在于，所述基于所述输入信息生成用于肝脏手术的切割面还包括：在生成用于肝脏手术的切割面以后，接收用于修改切割面的输入信息；根据所述输入信息生成修改后的用于肝脏手术的切割面。9.根据权利要求8所述的用于肝脏手术的切割面生成方法，其特征在于，所述方法还包括：生成包含用于肝脏手术的信息的报告。10.一种用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢卫国，王磊，宋晓堃，徐宁，周龙，
申请(专利权)人：浙江京新术派医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33