尿道与腔体器官三维模型的生成方法、装置及设备制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种尿道与腔体器官三维模型的生成方法、装置及设备。尿道三维模型的生成方法包括：获取与尿道相对应的多个腔内影像；确定多个腔内影像各自对应的拍摄空间位置；识别各个腔内影像中包括的尿道内轮廓；基于多个腔内影像各自对应的拍摄空间位置对多个腔内影像对应的尿道内轮廓进行合并，获得尿道三维模型。本申请提供的技术方案，能够准确地获取到与尿道相匹配的尿道三维模型，并且，该技术方案不存在较为严格的应用限制和使用条件，进而提高了该方法使用的灵活程度和适用范围，在获取到尿道三维模型之后，可以通过尿道三维模型辅助进行相关的检测操作、识别操作以及其他应用，进而提高了该方法的实用性。进而提高了该方法的实用性。进而提高了该方法的实用性。

【技术实现步骤摘要】
尿道与腔体器官三维模型的生成方法、装置及设备


[0001]本申请涉及图像采集与处理
，尤其涉及一种尿道与腔体器官三维模型的生成方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]国际尿控协会将男性尿控功能障碍统称为下尿路(LUTS)症状，分为储尿期、排尿期和排尿后症状，包括尿频、尿急、尿失禁等一系列临床表现。LUTS症状在老年男性中较普遍,且多数LUTS症状继发于良性前列腺增生(BPH)，并严重影响患者的生活质量。LUTS ChinaI
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V期现况调查研究显示40岁以上的LUTS中老年患者占泌尿外科门诊患者的70％，且发病呈年轻化趋势。下尿路症状可引起35.9％的男性患者产生焦虑绪，29.8％的患者则出现抑郁症状。同时中至重度的LUTS症状与心脏不良事件相关，显著增加了患者死亡风险及疾病负担。针对LUTS症状的科学评估和管理是提高老年男性患者的生活质量及预后的关键。
[0003]既往认为下尿路症状与膀胱出口梗阻(BOO)相关，其中最为常见的是良性前列腺增生(BPH)。但越来越多的证据表明LUTS可由多种病因导致，包括膀胱功能障碍、泌尿系感染、前列腺炎、泌尿道及其周围组织结构或功能异常等。传统的临床诊疗思维局限于前列腺体积的大小与梗阻症状的相关性。但临床证据显示，前列腺增大并非一定引起严重的梗阻症状，组织学证实为BPH的患者中只有25％～50％会表现出LUTS，40％的BPH患者并不存在良性前列腺梗阻(BPO)。随着整体化的排尿与控尿功能理念的推进，越来越多的学者提出对于良性前列腺梗阻的评估才是男性LUTS治疗方案选择的关键。EAU指南已逐渐摒弃了良性前列腺增生症(BPH)这一具有疾病和器官特异性的组织学诊断名词，取而代之的是LUTS和前列腺源性梗阻(BPO)等一系列与症状和临床诊断相关的专业术语。因此如何准确评估下尿路梗阻程度以指导正确的临床决策是男性尿控领域的重要需求。据此我们总结出目前亟待解决的2个核心临床问题：
[0004]1、对于下尿路梗阻程度的评估缺乏准确、可靠、无创的检查方法。现阶段临床上常通过症状评分及尿流动力学检查来评估下尿路梗阻程度，但上述方法均存在主观性强，可重复性差，混杂影响因素较多等缺点。尿动力学检查是目前应用较为广泛的测量方法，但该技术属于侵入性操作，可导致多种并发症的发生，且无法准确显示下尿路生物力学变化及实时动态监测排尿相关解剖特征性改变。部分学者尝试通过核磁影像技术进行无创性排尿障碍的诊断，但该技术无法实现全尿道腔内成像，无法准确测量排尿过程中尿道内外结构的变化，高检查费和低便携性也限制了其临床推广应用。因此实现无创、实时监测并三维重建尿道周围结构，充分了解下尿路排尿过程中的解剖结构及功能变化规律对于下尿路症状评估的重要意义。
[0005]2、尚无尿道三维模型以指导个体化的临床决策：手术和药物治疗是控制LUTS症状的有效方案。但部分手术患者会经历尿失禁、尿道狭窄及性功能障碍等手术并发症，严重影响患者生活质量。接受长期药物治疗的患者被指出存在情绪障碍、认知功能障碍、痴呆、睡
眠障碍等副作用风险。考虑到BPH患者多为高龄且合并较多基础疾病，手术及药物治疗耐受性较差，针对无法实施传统干预手段的患者急需寻找新的替代治疗方案，永久性Urolift装置和临时iTIND的前列腺尿道提升(PUL)方法是具有革命性的前列腺微创治疗模式，通过膀胱颈和前列腺尿道的机械组织重塑达到扩张尿道的目的。但该技术只适合针对侧叶增生的患者，无法挽救中叶增生伴膀胱颈抬高的患者。由于设备型号有限，无法做到个体化定制，导致部分患者症状改善不明显，约13％的患者仍需要接受后续的手术治疗。因此通过准确评估尿路梗阻程度及管腔结构，制定个体化的、符合尿道解剖学结构的腔内支架是未来前列腺微创治疗的重要发展方向。
[0006]由上可知，准确获取到患者相关的尿道三维模型是尿动力分析、尿道梗阻程度评估、尿道支架个性化设计的基础。目前，临床中内窥镜被广泛用于器官和体腔内部的诊断成像，但是，内窥镜图像是一系列二维的时序图像，因此无法直接获取器官的三维结构。为了能够获取到三维结构，现有技术中一个常见的做法是基于内窥镜获取二维的视频图像，而后通过计算机视觉算法(例如：运动恢复结构方法)对二维的视频图像进行重建，得到器官的三维模型。
[0007]然而，上述三维模型重建的实现方法，对视频图像的获取操作限制较多，例如：在获取视频图像时，需要保证器官表面具有清晰的纹理、器官不能发生大的变形。并且，对内窥镜的操作也有严格要求，例如：在进行图像采集时，要求镜头的焦距保持不变、镜头需要螺旋前进等等，否则，基于视频图像重建所获得的三维模型的准确率较低。因此，在复杂的尿道三维重建中，亟需一种更为精准且便捷的方法来获得尿道的三维模型。

技术实现思路

[0008]本申请实施例提供一种尿道与腔体器官三维模型的生成方法、装置及设备，能够准确地获取到与尿道形状和弯曲状态相匹配的尿道三维模型，并且操作简单、方便、限制较少。
[0009]第一方面，本申请实施例提供了一种尿道三维模型的生成方法，包括：
[0010]获取与尿道相对应的多个腔内影像；
[0011]确定所述多个腔内影像各自对应的拍摄空间位置；
[0012]识别每个腔内影像中包括的尿道内轮廓；
[0013]基于所述多个腔内影像各自对应的所述拍摄空间位置对所述多个腔内影像对应的所述尿道内轮廓进行合并，获得尿道三维模型。
[0014]第二方面，本申请实施例提供了一种尿道三维模型的生成装置，包括：
[0015]第一获取模块，用于获取与尿道相对应的多个腔内影像；
[0016]第一确定模块，用于确定所述多个腔内影像各自对应的拍摄空间位置；
[0017]第一识别模块，用于识别每个腔内影像中包括的尿道内轮廓；
[0018]第一处理模块，用于基于所述多个腔内影像各自对应的所述拍摄空间位置对所述多个腔内影像对应的所述尿道内轮廓进行合并，获得尿道三维模型。
[0019]第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器；其中，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行时实现上述第一方面所示的尿道三维模型的生成方法。
[0020]第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存计算机程序，所述计算机程序使计算机执行时实现上述第一方面所示的尿道三维模型的生成方法。
[0021]第五方面，本专利技术实施例提供了一种计算机程序产品，包括：计算机程序，当所述计算机程序被电子设备的处理器执行时，使所述处理器执行上述第一方面所示的尿道三维模型的生成方法中的步骤。
[0022]第六方面，本专利技术实施例提供了一种腔体器官三维模型的生成方法，包括：
[0023]获取与腔体器官相对应的多个腔内影像；
[0024]确定所述多个腔内影像各自对应的拍摄空间位置；
[0025]识别每个腔内影像中包括的腔体内轮廓；
[0026]基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种尿道三维模型的生成方法，其特征在于，包括：获取与尿道相对应的多个腔内影像；确定所述多个腔内影像各自对应的拍摄空间位置；识别每个腔内影像中包括的尿道内轮廓；基于所述多个腔内影像各自对应的所述拍摄空间位置对所述多个腔内影像对应的所述尿道内轮廓进行合并，获得尿道三维模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述多个腔内影像各自对应的拍摄空间位置，包括：通过位置传感器获取多个原始空间位置，其中，所述位置传感器设置于腔内成像设备上，所述腔内成像设备用于获取与所述尿道相对应的腔内影像；在所述多个原始空间位置中，确定所述多个腔内影像各自对应的拍摄空间位置。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述多个原始空间位置中，确定所述多个腔内影像各自对应的拍摄空间位置，包括：获取所述多个腔内影像中的首帧腔内影像；在所述多个原始空间位置中，确定与所述首帧腔内影像相对应的首个拍摄空间位置；在获取所述多个腔内影像的过程中，确定所述腔内影像设备的移动距离；基于所述移动距离和所述首个拍摄空间位置，在所述多个原始空间位置中确定与其他腔内影像相对应的拍摄空间位置。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述移动距离和所述首个拍摄空间位置，在所述多个原始空间位置中确定与其他腔内影像相对应的拍摄空间位置，包括：基于所述移动距离确定相邻的腔内影像之间的空间距离，所述空间距离与所述移动距离相等或者近似相等；基于所述空间距离和所述首个拍摄空间位置，在所述多个原始空间位置中确定与其他腔内影像相对应的拍摄空间位置。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别每个腔内影像中包括的尿道内轮廓，包括：获取每个腔内影像中包括的主体对象；对所述主体对象的图像边缘进行增强处理，获得增强后边缘；在所述增强后边缘中，确定所述每个腔内影像中包括的尿道内轮廓。6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁清，张旭，彭程，岳会强，李甍，赖文辉，郝晓伟，黄帅，罗振君，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院第三医学中心，
类型：发明
国别省市：