器官三维图像重建方法、手术导航方法及手术辅助系统技术方案

本发明专利技术公开了一种器官三维图像重建方法、手术导航方法及手术辅助系统，所述器官三维图像重建方法包括如下步骤：步骤1、针对目标重建器官，利用现有医疗设备对目标重建器官进行处理，获取CT或者MRI二维影像数据；步骤2、将步骤1的二维影像数据导入3D‑DOCTOR软件，利用3D‑DOCTOR软件重建目标重建器官的三维模型并形成三维图像数据文件。利用现有医疗设备对目标重建器官进行处理，获取CT或者MRI的二维影像数据，然后将二维影像数据导入3D‑DOCTOR软件，利用3D‑DOCTOR软件重建目标重建器官的三维图像并形成三维图像数据文件，方法简单，数据准确。

【技术实现步骤摘要】
器官三维图像重建方法、手术导航方法及手术辅助系统
：本专利技术涉及一种器官三维图像重建方法、手术导航方法及手术辅助系统。
技术介绍
：通常医学成像设备获得的只是人体的二维断层图像，不利于人们获取各组织间的相对空间位置关系，满足不了要对数据进行精确分析的要求。三维重建能从图像文件中提取信息以创建3D模型，能将人体的器官组织和病变部位以三维形式显示出来，为医生的临床诊断和治疗提供有用的可视化信息。三维重建技术就是根据由CT、MRI等获得的二维图像切片运用计算机图形学、图像处理、以及医学领域的相关知识重新建立人体内的组织或器官的三维图像的过程。三维重建可以清晰真实地反映器官内管道系统及其与肿瘤的相对位置关系，明确肿瘤的侵犯范围，并根据重建结果制定治疗方案。三维重建技术在外科术前诊断、术前评估、外科治疗、预后评估等方面具有很高的实用价值。但目前发现的器官三维虚拟图像重建方法，比较复杂，重建的影像不太准确。另外，器官三维虚拟图像重建后，如果没有3D浏览器软件和3D眼镜，用户只能观看三维建模的二维图像，无法呈现立体的三维图像和手续导航等操作，发挥的作用有限。
技术实现思路
：本专利技术的一个目的是提供一种器官三维图像重建方法，解决现有技术中器官三维虚拟图像重建方法，比较复杂，重建的影像不太准确的技术问题。本专利技术的另一个目的是提供一种手术导航方法，解决现有技术中器官三维虚拟图像重建后，只能观看三维建模的二维图像，无法呈现立体的三维图像和手术导航等操作，发挥的作用有限的技术问题。>本专利技术的再一个目的是提供一种手术辅助系统，解决现有技术中手术辅助系统无法呈现立体的三维图像的问题。本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现的：一种器官三维图像重建方法，包括如下步骤：步骤1、针对目标重建器官，利用现有医疗设备对目标重建器官进行处理，获取CT或者MRI二维影像数据；步骤2、将步骤1的二维影像数据导入3D-DOCTOR软件，利用3D-DOCTOR软件重建目标重建器官的三维模型并形成三维图像数据文件。上述所述步骤2中，在将步骤1的二维影像数据导入3D-DOCTOR软件后，设置目标重建器官名称，画出目标重建器官的兴趣区，设置好二维影像数据的数据格式，交互式提取目标重建器官边界，然后表面渲染形成目标重建器官三维模型。上述所述器官为血管、内脏、骨骼或肌肉。一种手术导航方法，它包括如下步骤：步骤A：利用上述所述的一种器官三维虚拟图像重建方法得到目标重建器官的三维模型并形成三维图像数据文件；步骤B：用3D浏览器软件打开三维图像数据文件，并进行相应的操作；步骤C：在手术过程中佩戴3D/AR眼镜，观看患者术前目标重建器官的三维图像，与手术中患者解剖结构清晰地对比。上述所述步骤B中利用3D浏览器软件打开三维图像数据文件，并进行2D/3D模式切换、或批注、或尺寸测量、或颜色设置、或自动播放的操作。上述所述3D浏览器软件带有7个模块，7个模块包括：模块1：导入模型模块，用于导入三维图像数据文件；模块2：列表模块，用于隐藏及显示三维模型、手动移动三维模型、使三维模型回到初始位置；模块3：2D/3D切换模块，用于选择以3D模式或2D模式显示三维模型；模块4：批注模块，用于在三维模型上的任意点上留下注释/画线、删除注释/画线；模块5：上色模块，用于给模型上色或调整模型的透明度；模块6：自动播放模块，用于自动旋转模型；模块7：测量模块，用于测量模型上任意两点之间的距离。一种手术辅助系统，其特征在于：包括计算机主机和3D/AR眼镜，所述计算机主机设置有器官三维图像重建模块和3D显示模块，器官三维图像重建模块用于将从CT或MRI获得的包括目标提取物的二维影像数据进行三维重建形成三维模型及三维图像数据文件、并将三维图像数据文件发送给3D显示模块，3D显示模块显示三维图像数据文件并将三维图像数据文件发送给3D/AR眼镜；所述3D/AR眼镜用于接收并显示三维图像数据文件。上述所述3D显示模块包括：导入子模型，用于导入三维图像数据文件；列表子模块，用于隐藏及显示三维模型、手动移动三维模型、使三维模型回到初始位置；批注子模块，用于在三维模型上的任意点上留下注释/画线、删除注释/画线；上色子模块，用于给模型上色或调整模型的透明度；测量子模块，测量子模块用于测量模型上任意两点之间的距离。上述所述3D显示模块还包括自动播放子模块，自动播放子模块用于自动以一定速度旋转显示三维模型。上述所述3D显示模块还包括2D/3D切换子模块，2D/3D切换子模块用于选择以3D模式或2D模式显示三维模型。上述所述3D/AR眼镜包括高清微显示屏。本专利技术与现有技术相比，具有如下效果：1)本专利技术的器官三维图像重建方法，利用现有医疗设备对目标重建器官进行处理，获取CT或者MRI的二维影像数据，然后将二维影像数据导入3D-DOCTOR软件，利用3D-DOCTOR软件重建目标重建器官的三维图像并形成三维图像数据文件，方法简单，数据准确。2)本专利技术的手术导航方法，利用器官三维虚拟图像重建方法得到目标重建器官的三维图像数据；然后用3D浏览器软件打开三维图像数据，并进行相应的操作；在手术过程中佩戴3D/AR眼镜，观看患者术前目标重建器官的三维图像，与手术中患者解剖结构清晰地对比，基于这种三维模型信息的呈现与观测，使医生对手术操作路径一目了然，可以减小手术创面，极大的提高外科医生的手术精确度，从而为患者提供更好的医疗服务。3)本专利技术的手术辅助系统，将二维影像数据转换为三维图像，医护人员使用3D/AR眼镜即可观看立体的三维图像，三维图像可以清晰真实地反映器官内管道系统及其与肿瘤的相对位置关系，明确肿瘤的侵犯范围，医护人员可根据三维图像制定术前治疗方案并在手术中进行辅助导航，降低手术的难度和风险。4)本专利技术的其它优点在实施例部分展开详细描述。附图说明：图1是实施例一公开的器官三维图像重建方法的流程图；图2是实施例一公开的血管三维图像重建方法的流程图；图3为实施例二公开的内脏三维图像重建方法的流程图；图4为使用内脏三维图像重建方法重建的肝脏三维图像的效果图；图5为实施例三公开的骨骼三维图像重建方法的流程图；图6为骨骼三维图像重建方法中使用的膝关节MRI二维影像的示意图；图7为使用骨骼三维图像重建方法重建的膝关节的效果示意图；图8为膝关节三维图像中骨骼结构的示意图；图9是实施例四公开的手术导航方法的流程图；图10是手术导航方法中3D浏览器软件的方框图；图11是手术导航方法中3D浏览器软件的操作介面示意图；图12是实施例五公开的手术辅助系统的方框图；图13是手术辅助系统中3D显示模块以2D模式显示三维模型的示意图；图14是手术辅助系统中3D显示模块以3D模式显示三维模型的示意图；图15是手术辅助系统中应用测量子模块的示意图；图16是手术辅助系统中3D/AR眼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种器官三维图像重建方法，包括如下步骤：/n步骤1、针对目标重建器官，利用现有医疗设备对目标重建器官进行处理，获取CT或者MRI二维影像数据；/n步骤2、将步骤1的二维影像数据导入3D-DOCTOR软件，利用3D-DOCTOR软件重建目标重建器官的三维模型并形成三维图像数据文件。/n

【技术特征摘要】
1.一种器官三维图像重建方法，包括如下步骤：
步骤1、针对目标重建器官，利用现有医疗设备对目标重建器官进行处理，获取CT或者MRI二维影像数据；
步骤2、将步骤1的二维影像数据导入3D-DOCTOR软件，利用3D-DOCTOR软件重建目标重建器官的三维模型并形成三维图像数据文件。


2.根据权利要求1所述的器官三维图像重建方法，其特征在于：所述步骤2中，在将步骤1的二维影像数据导入3D-DOCTOR软件后，设置目标重建器官名称，画出目标重建器官的兴趣区，设置好二维影像数据的数据格式，交互式提取目标重建器官边界，然后表面渲染形成目标重建器官三维模型。


3.根据权利要求2所述的器官三维图像重建方法，其特征在于：所述器官为血管、内脏、骨骼或肌肉。


4.一种手术导航方法，其特征在于：它包括如下步骤：
步骤A：利用权利要求1或2或3所述的一种器官三维虚拟图像重建方法得到目标重建器官的三维模型并形成三维图像数据文件；
步骤B：用3D浏览器软件打开三维图像数据文件，并进行相应的操作；
步骤C：在手术过程中佩戴3D/AR眼镜，观看患者术前目标重建器官的三维图像，与手术中患者解剖结构清晰地对比。


5.根据权利要求4所述的手术导航方法，其特征在于：所述步骤B中利用3D浏览器软件打开三维图像数据文件，并进行2D/3D模式切换、或批注、或尺寸测量、或颜色设置、或自动播放的操作。


6.根据权利要求4所述的手术导航方法，其特征在于，所述3D浏览器软件带有7个模块，7个模块包括：
模块1：导入模型模块，用于导入三维图像数据文件；
模块2：列表模块，用于隐藏及显示三维模型、手动移动三维模型、使三维模型回到初始位置；
模块3：2D/3D切换模块，用于选择以3...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗创新，黄从云，杜晓红，杨晓芳，
申请(专利权)人：深圳市数泽科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44