一种颅内组织三维可视化与虚拟力反馈引导方法技术

技术编号:41146827 阅读:16 留言:0更新日期:2024-04-30 18:14
本发明专利技术提出一种颅内组织三维可视化与虚拟力反馈引导方法,包括,获取待手术患者的核磁图像,利用深度神经网络模型对核磁图像的感兴趣区域进行分割、识别,得到对应的三维几何模型;对三维几何模型进行网格划分,考虑脑组织的生物力学特性,为不同区域结构赋值相应的材料属性参数,得到有限元模型;将颅内肿瘤穿刺手术的临床准则定量化,基于三维几何模型,设计多目标多约束算法规划路径,由医生确定实际穿刺路径;检测有限元模型与穿刺针模型是否发生碰撞,检测到二者有接触后,控制穿刺针沿实际穿刺路径入刺,计算穿刺过程中虚拟力的大小并实时显示,为穿刺过程提供实时的力参考。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医学图像处理领域。


技术介绍

1、当下临床上的颅内肿瘤穿刺手术高度依赖于临床医生的经验。目前在临床上,颅内肿瘤穿刺活检采用立体定向颅内病变活检术。该手术手术当日需先剃除患者局部或全部头发;然后在头部放置手术参考标志,比如将立体定向框架固定在患者颅骨上、在颅骨不同位置置入5枚及以上特殊金属颅骨钉或者在头皮不同位置直接粘贴5~8个标记物;再进行头部的mr或ct成像;医生根据医学影像与个人经验定位颅内肿瘤穿刺活检靶点,避开血管、重要功能区等风险区域,制定穿刺路径;最后,神经外科医生利用立体定向导航系统凭借个人经验和前期规划进行立体定向手术。

2、然而,现有技术存在以下缺点:

3、过度依赖于医生经验:医生的经验将直接影响手术操作时间、手术的一次性成功率以及患者后期的恢复速度。对于经验不足的新手医生,极有可能会因为规划的路径与风险区域距离过近、未能一次性精准穿刺到穿刺活检靶点或者未能取到符合临床病理要求的组织样本而对患者二次穿刺,将大大增加患者术后并发症的发生率、减缓患者的恢复速度,同时也间接制约了手术的普及与发展。

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【技术保护点】

1.一种颅内组织三维可视化与虚拟力反馈引导方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述深度神经网络模型的构建,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述设计多目标多约束算法规划路径,由医生确定实际穿刺路径,包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:

5.一种颅内组织三维可视化与虚拟力反馈引导装置,其特征在于,包括以下模块:

6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述模型构建模块,还用于:

7.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述路径规划模块,还...

【技术特征摘要】

1.一种颅内组织三维可视化与虚拟力反馈引导方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述深度神经网络模型的构建,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述设计多目标多约束算法规划路径,由医生确定实际穿刺路径,包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:

5.一种颅内组织三维可视化与虚拟力反馈引导装置,其特征在于,包括以下模块:

6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述模型构建模块,还用于:

7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:段星光宋馨雅李长胜陈文欣谢东升田捷熙王许嘉方冯歆云
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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