【技术实现步骤摘要】
基于计算机辅助模拟的肿瘤模型优化系统
[0001]本专利技术涉及计算机辅助外科学领域，具体涉及基于计算机辅助模拟的肿瘤模型优化系统。
技术介绍
[0002]现有的计算机辅助外科学是利用计算机将外科手术过程模拟模型化，其在外科手术领域具有巨大的前景应用；例如对于恶性肿瘤的穿刺活检是肿瘤外科手术的重要部分，而针对内脏的穿刺活检取样对于穿刺技术有非常严格的要求，譬如肺部肿瘤穿刺活检稍有不慎极易造成气胸，气胸会引起患者严重的胸痛和呼吸困难，还会伴随着咳嗽等，若不能及时有效的进行控制和治疗极易引发严重后果；穿刺的偏差或导致取样不能，或导致脏器损伤，或引发其他并发症，因此需要对肿瘤进行准确的定位及区域分割，以便于辅助肿瘤外科手术的顺利进行。首先利用计算机断层扫描，即CT技术可以对器官切片扫描从而准确判断肿瘤发生位置，然后根据肿瘤发生位置进行手术的规划实施；以往CT技术获得的CT图像需要人为的判断肿瘤区域或肿瘤发生位置，但是现如今的计算机辅助外科学将肿瘤分割定位过程进行模型化，获得肿瘤区域以及对肿瘤区域进行三维重建，实现判断肿瘤发生位置及...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于计算机辅助模拟的肿瘤模型优化系统，其特征在于，该系统包括：移动平扫单元，通过CT仪对患者的肿瘤发生区域进行移动平扫获取患者的CT图像；三维重建单元：扫描图像采集模块，获取若干患者的CT图像数据集；肿瘤区域分割模块：构建并训练第一分割模型，利用第一分割模型获取任意一个患者的任意一层CT图像的肿瘤区域，根据所述肿瘤区域与人工标注的肿瘤区域分别对应获取训练得到的立体肿瘤信息以及人工标注的立体肿瘤信息，根据立体肿瘤信息之间的差异获取每层CT图像的整体关注程度，根据相同位置在不同层CT图像的分布特征获取每层CT图像每个位置的分配权重，根据分配权重及整体关注程度得到每层CT图像每个位置的第一关注程度；以任意一个患者的任意一层CT图像中任意一个位置为中心构建预设窗口，根据窗口内任意方向上各位置之间的灰度差异，获取窗口内任意方向最终延伸得到的若干位置以及窗口内任意方向划分的两个区域，根据最终延伸得到的若干位置及两个区域获取任意一层CT图像中任意一个位置的局部不规则度；根据同一层CT图像内所有位置的局部不规则度获取同一层CT图像内每个位置的分布密度程度，根据局部不规则度及分布密度程度获取每层CT图像每个位置的第二关注程度；根据第一关注程度及第二关注程度构建第二分割模型的自适应损失函数，将每层CT图像输入到第二分割模型中，输出得到每层CT图像的肿瘤区域分割结果；三维模型重建模块，根据每层CT图像的分割区域进行肿瘤模型的三维重建；可视化单元，将三维重建后的肿瘤模型进行可视化；穿刺执行单元，根据肿瘤的三维模型进行肿瘤的穿刺活检。2.根据权利要求1所述的基于计算机辅助模拟的肿瘤模型优化系统，其特征在于，所述获取训练得到的立体肿瘤信息以及人工标注的立体肿瘤信息，包括的具体方法为：对于任意一个患者的每层CT图像，根据人工标注的肿瘤区域进行区域分割，将该层CT图像与层数小于该层层数的所有CT图像人工标注的肿瘤区域进行三维重建，作为该层CT图像人工标注的立体肿瘤信息；根据自动分割的肿瘤区域进行区域分割，将该层CT图像与层数小于该层层数的所有CT图像自动分割的肿瘤区域进行三维重建，作为该层CT图像训练得到的立体肿瘤信息。3.根据权利要求1所述的基于计算机辅助模拟的肿瘤模型优化系统，其特征在于，所述根据立体肿瘤信息之间的差异获取每层CT图像的整体关注程度，包括的具体方法为：其中，表示任意一个患者的第层CT图像的整体关注程度，表示得到的傅里叶描述向量的维数，表示第层CT图像训练得到的立体肿瘤信息的傅里叶描述向量中第维的值，表示第层CT图像人工标注得到的立体肿瘤信息的傅里叶描述向量中第维的值；表示两个值的差异。4.根据权利要求1所述的基于计算机辅助模拟的肿瘤模型优化系统，其特征在于，所述根据相同位置在不同层CT图像的分布特征获取每层CT图像每个位置的分配权重，包括的具体方法为：
其中，表示任意一个患者的第层CT图像的第个位置的分配程度，表示第个位置在第层之前层的CT图像中被人工标注为肿瘤区域的次数，表示第层之前层的CT图像层数，表示第层之前层的CT图像中第层CT图像中第个位置与肿瘤区域边缘点的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘淑芬，林风武，张文龙，唐英莲，张琦，
申请(专利权)人：吉林华瑞基因科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。