器官形变校正方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:45082816 阅读:26 留言:0更新日期:2025-04-25 18:21
本发明专利技术公开了一种器官形变校正方法、装置、设备及存储介质,涉及手术导航系统的形变矫正技术领域,该方法首先提供了点云补全的模块,能有效利用术前的器官几何特征去增强术中的可视化数据,其次,通过优化控制法以可接受的精度执行了可靠的形变估计。最后,为符合器官的粘弹性特征,引入了粘弹性模型,提高形变预测的精准度。解决了因腹腔镜的术中点云数据稀少而无法精准预测器官形变的问题,可以通过配准技术补全术中器官的点云数据,并结合优化控制理论与生物力学模型,对术前器官三维模型进行形变估计,以精确匹配术中的器官形态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及手术导航系统的形变矫正,特别是涉及一种基于点云补全和生物力学模型腹腔镜引导下的器官形变校正方法、装置、设备及存储介质


技术介绍

1、在腹腔镜下的肝切除手术中,通常用增强现实系统将虚拟信息(术前ct、mri数据)叠加在术中图像中,以实时获取患者的解剖结构的详细信息,准确地将术前图像与术中变形的肝脏状态对齐是一个关键挑战。肝脏复杂的非刚性变形,由呼吸、手术操作和生理变化引起,要求超越简单的刚性或仿射变换的先进配准技术。此外,术中数据受到视野的限制是局部的,因此,在临床应用中迫切需要一种能应对稀疏部分的可见表面且精准的肝脏形变矫正。

2、为了应对这些挑战,研究人员探索了多种方法,包括非刚性点云配准、生物力学模拟、机器学习等技术,以提高术中肝脏配准的精度和稳健性。但这些方法有不同的局限性。

3、首先,非刚性配准对表面与表面进行了配准,而无法估计肝脏体内的形变位置。

4、其次,大部分研究者使用的生物力学模型在处理肝脏复杂的变形模式方面和软组织内部的形变估计起到了关键作用。但是在腹腔镜手术中由于视野限制、仪器干扰以及本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种器官形变校正方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的器官形变校正方法,其特征在于,采用非刚性配准算法进行术中点云的补全获得术中补全点云包括:

3.根据权利要求1所述的器官形变校正方法,其特征在于,利用所述CT图像对所述器官进行三维重建获得器官的三维模型包括:

4.根据权利要求3所述的器官形变校正方法,其特征在于,所述图像分割算法包括灰度分离算法、水平集算法中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的器官形变校正方法,其特征在于,所述器官包括肝脏,对所述三维模型施加不同的载荷和边界条件构建获得器官的生物力学模型包括:...

【技术特征摘要】

1.一种器官形变校正方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的器官形变校正方法,其特征在于,采用非刚性配准算法进行术中点云的补全获得术中补全点云包括:

3.根据权利要求1所述的器官形变校正方法,其特征在于,利用所述ct图像对所述器官进行三维重建获得器官的三维模型包括:

4.根据权利要求3所述的器官形变校正方法,其特征在于,所述图像分割算法包括灰度分离算法、水平集算法中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的器官形变校正方法,其特征在于,所述器官包括肝脏,对所述三维模型施加不同的载荷和边界条件构建获得器官的生物力学模型包括:

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【专利技术属性】
技术研发人员:肖德强张倩杨健艾丹妮宋红付天宇范敬凡王媛媛林毓聪
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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