辅助肾脏手术入路的模拟方法及系统技术方案

本发明专利技术适用于计算机医学辅助诊疗技术领域，提供了一种辅助肾脏手术入路的模拟方法，包括步骤：分别获取患者对应肾脏、肿瘤和皮肤的三维模型；根据肾脏模型和肿瘤模型的相交曲线，计算所述相交曲线的最长径以及垂直于所述最长径的短轴；通过所述最长径和所述短轴建立起一切面，并获取垂直于所述切面且经过所述最长径的缝合面；在以所述短轴为中心轴的一对参考锥体的锥面上，选取一对手术入路与皮肤模型相交生成两个入路参考点。还提供了一种辅助肾脏手术入路的模拟系统。借此，本发明专利技术能够在肾脏肿瘤切除手术中，自动模拟出缝合面，最佳手术入路点；手术中避开骨骼，其它腹部器官的影响；提高手术质量。

【技术实现步骤摘要】
辅助肾脏手术入路的模拟方法及系统
本专利技术涉及计算机医学辅助诊疗
，尤其涉及一种辅助肾脏手术入路的模拟方法及系统。
技术介绍
肾脏肿瘤是泌尿系统的常见肿瘤之一，发病率较高。肾脏肿瘤由于位置深，腹腔内解剖复杂，手术时常存在困难，尤其是分离血管，处理肿瘤切面，以及避开肠道器官的问题，增大了并发症的发生率。现有技术中没有针对于肾脏肿瘤手术有效的辅助技术，从而仅能依靠医生经验来做手术，手术难度大，风险较高。综上可知，现有的方法在实际使用上，存在着较多的问题，所以有必要加以改进。
技术实现思路
针对上述的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种辅助肾脏手术入路的模拟方法及系统，能够在肾脏肿瘤切除手术中，自动模拟出缝合面，最佳手术入路点；手术中避开骨骼，其它腹部器官的影响；提高手术质量。为了实现上述目的，本专利技术提供一种辅助肾脏手术入路的模拟方法，包括：模型获取步骤，分别获取患者对应肾脏、肿瘤和皮肤的三维模型；计算步骤，根据肾脏模型和肿瘤模型的相交曲线，计算所述相交曲线的最长径以及垂直于所述最长径的短轴；切面与缝合面步骤，通过所述最长径和所述短轴建立起一切面，并获取垂直于所述切面且经过所述最长径的缝合面；入路生成步骤，在以所述短轴为中心轴的一对参考锥体的锥面上，选取一对手术入路与皮肤模型相交生成两个入路参考点。所述模型获取步骤进一步包括：获取所述患者的肾脏、所述肾脏对应部位的皮肤以及经过膨胀处理的肿瘤的三维模型。所述计算步骤进一步包括：计算所述相交曲线上任意两点之间的距离，并以最远距离的路径作为所述最长径，以所述相交曲线内所述最长径的垂直中分线段为所述短轴。所述切面与缝合面步骤进一步包括：将所述最长径和所述短轴作为中心对称轴以生成矩形状的所述切面，并将垂直于所述切面且经过所述最长径的平面作为所述缝合面。可选的，所述入路生成步骤包括：参考锥体步骤，以所述短轴为中心轴生成一对参考锥体，所述一对参考锥体对称分布在所述缝合面两侧；参考路径步骤，在一对所述参考锥体上分别选取一手术入路的参考路径，所述参考路径为所述参考锥体的锥面上任一点到顶点的路径；入路参考点步骤，根据选取的两条所述参考路径与皮肤模型的交点，生成两个入路参考点。还提供了一种辅助肾脏手术入路的模拟系统，包括有：模型获取单元，用于分别获取患者对应肾脏、肿瘤和皮肤的三维模型；计算单元，用于根据肾脏模型和肿瘤模型的相交曲线，计算所述相交曲线的最长径以及垂直于所述最长径的短轴；切面与缝合面单元，用于通过所述最长径和所述短轴建立起一切面，并获取垂直于所述切面且经过所述最长径的缝合面；入路生成单元，用于在以所述短轴为中心轴的一对参考锥体的锥面上，选取一对手术入路与皮肤模型相交生成两个入路参考点。所述模型获取单元进一步用于：获取所述患者的肾脏、所述肾脏对应部位的皮肤以及经过膨胀处理的肿瘤的三维模型。所述计算单元进一步用于：计算所述相交曲线上任意两点之间的距离，并以最远距离的路径作为所述最长径，以所述相交曲线内所述最长径的垂直中分线段为所述短轴。所述切面与缝合面单元进一步用于：将所述最长径和所述短轴作为中心对称轴以生成矩形状的所述切面，并将垂直于所述切面且经过所述最长径的平面作为所述缝合面。可选的，所述入路生成单元包括有：参考锥体子单元，用于以所述短轴为中心轴生成一对参考锥体，所述一对参考锥体对称分布在所述缝合面两侧；参考路径子单元，用于在一对所述参考锥体上分别选取一手术入路的参考路径，所述参考路径为所述参考锥体的锥面上任一点到顶点的路径；入路参考点子单元，用于根据选取的两条所述参考路径与皮肤模型的交点，生成两个入路参考点。本专利技术所述的辅助肾脏手术入路的模拟方法及其系统，通过获取患者对应肾脏、肿瘤和皮肤的三维模型，根据肾脏模型和肿瘤模型之间的相交曲线计算相交曲线的最长径和短轴，从而建立切面和缝合面；在以所述短轴为中心轴的一对参考锥体的锥面上，选取一对手术入路与皮肤模型相交生成两个入路参考点。本专利技术在三维重建模拟的基础上，能够自动确定肿瘤的最大切面，显示其最长径，显示缝合面，自动手术在皮肤上的入路点，显示手术入路的参考锥体，计算肾脏与肿瘤相交线的投影面积；能够在肾脏肿瘤切除手术中，自动模拟出缝合面，最佳手术入路点；手术中避开骨骼，其它腹部器官的影响；提高手术质量。附图说明图1为本专利技术优选实施例所述辅助肾脏手术入路的模拟方法的步骤流程图；图2为本专利技术优选实施例所述辅助肾脏手术入路的模拟方法的所述入路生成步骤可选的步骤流程图；图3为本专利技术优选实施例所述辅助肾脏手术入路的模拟系统的结构框图；图4为本专利技术优选实施例所述辅助肾脏手术入路的模拟系统的所述入路生成单元可选的结构框图；图5为本专利技术优选实施例所述辅助肾脏手术入路的模拟方法的所述相交曲线、所述最长径和所述短轴的结构示意图；图6为本专利技术优选实施例所述辅助肾脏手术入路的模拟方法的所述相交曲线、所述最长径与预设的临时轴的结构示意图；图7为本专利技术优选实施例所述辅助肾脏手术入路的模拟方法的所述切面的结构示意图；图8为本专利技术优选实施例所述辅助肾脏手术入路的模拟方法的所述切面与所述缝合面的结构示意图；图9为本专利技术优选实施例所述辅助肾脏手术入路的模拟方法的所述参考锥体的结构示意图；图10为本专利技术优选实施例所述辅助肾脏手术入路的模拟方法的所述相交曲线投影的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的，本说明书中针对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用，指的是描述的该实施例可包括特定的特征、结构或特性，但是不是每个实施例必须包含这些特定特征、结构或特性。此外，这样的表述并非指的是同一个实施例。进一步，在结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，不管有没有明确的描述，已经表明将这样的特征、结构或特性结合到其它实施例中是在本领域技术人员的知识范围内的。此外，在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件或部件，所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可以用不同的名词或术语来称呼同一个组件或部件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区分组件或部件的方式，而是以组件或部件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求书中所提及的“包括”和“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“连接”一词在此系包含任何直接及间接的电性连接手段。间接的电性连接手段包括通过其它装置进行连接。图1示出本专利技术优选实施例所述的辅助肾脏手术入路的模拟方法，包括步骤：S101：分别获取患者对应肾脏、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辅助肾脏手术入路的模拟方法，其特征在于，包括：/n模型获取步骤，分别获取患者对应肾脏、肿瘤和皮肤的三维模型；/n计算步骤，根据肾脏模型和肿瘤模型的相交曲线，计算所述相交曲线的最长径以及垂直于所述最长径的短轴；/n切面与缝合面步骤，通过所述最长径和所述短轴建立起一切面，并获取垂直于所述切面且经过所述最长径的缝合面；/n入路生成步骤，在以所述短轴为中心轴的一对参考锥体的锥面上，选取一对手术入路与皮肤模型相交生成两个入路参考点。/n

【技术特征摘要】
1.一种辅助肾脏手术入路的模拟方法，其特征在于，包括：
模型获取步骤，分别获取患者对应肾脏、肿瘤和皮肤的三维模型；
计算步骤，根据肾脏模型和肿瘤模型的相交曲线，计算所述相交曲线的最长径以及垂直于所述最长径的短轴；
切面与缝合面步骤，通过所述最长径和所述短轴建立起一切面，并获取垂直于所述切面且经过所述最长径的缝合面；
入路生成步骤，在以所述短轴为中心轴的一对参考锥体的锥面上，选取一对手术入路与皮肤模型相交生成两个入路参考点。


2.根据权利要求1所述的辅助肾脏手术入路的模拟方法，其特征在于，所述模型获取步骤进一步包括：
获取所述患者的肾脏、所述肾脏对应部位的皮肤以及经过膨胀处理的肿瘤的三维模型。


3.根据权利要求1所述的辅助肾脏手术入路的模拟方法，其特征在于，所述计算步骤进一步包括：
计算所述相交曲线上任意两点之间的距离，并以最远距离的路径作为所述最长径，以所述相交曲线内所述最长径的垂直中分线段为所述短轴。


4.根据权利要求1所述的辅助肾脏手术入路的模拟方法，其特征在于，所述切面与缝合面步骤进一步包括：
将所述最长径和所述短轴作为中心对称轴以生成矩形状的所述切面，并将垂直于所述切面且经过所述最长径的平面作为所述缝合面。


5.根据权利要求1所述的辅助肾脏手术入路的模拟方法，其特征在于，所述入路生成步骤包括：
参考锥体步骤，以所述短轴为中心轴生成一对参考锥体，所述一对参考锥体对称分布在所述缝合面两侧；
参考路径步骤，在一对所述参考锥体上分别选取一手术入路的参考路径，所述参考路径为所述参考锥体的锥面上任一点到顶点的路径；
入路参考点步骤，根据选取的两条所述参考路径与皮肤模型的交点，生成两个入路参考点。


6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亚亮，伍亚军，
申请(专利权)人：深圳市旭东数字医学影像技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44