辅助乳房外科手术的解剖学识别和空间分析制造技术

本发明专利技术涉及一种辅助乳房外科手术的解剖学识别和空间分析。本发明专利技术提供了能进行上身前部三维示意图的自动化分析的方法、技术或模块，用以（i）识别三维解剖学特征；（ii）根据解剖学构造或显示器来确定对象的方向；（iii）确定包括点对点直线、三维表面线和体积值等空间分析；（iv）模拟加入了乳房植入体后包括乳房和乳头定位等的结果；（v）帮助选择乳房植入体；和/或（vi）帮助制定乳房手术计划。自动化分析基于下列分析：上身三维轮廓图的变化分析、三维特征和平面的方向分析、三维特征的颜色分析、和/或上身的三维特征和位置的空间分析。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及医学诊断和成 像方法以及系统。特别是，本专利技术涉及辅助乳房外科手术的这些方法和系统
技术介绍
在多数医学专科中，使用定量诊断成像装置来帮助医师进行诊断、制定手术计划和进行术后分析，提供了准确的测定并且辨别可能的并发症。在隆乳和乳房重建手术中，采用的主要诊断工具为卷尺测量、测径器和照相机配合医师的“艺术美感”。尽管成功，隆乳的再次手术率仍然很高。乳房外科手术是最常见的外科手术之一，可以导入各种乳房植入体，其中一些是解剖学造型的，再次手术率可能继续保持在高位甚至上升。优选可以有一个能够精确测定关键空间参数的诊断系统，来确定并发症的可能区域、鉴定患者的不对称性、选择乳房植入体及其合适的尺寸、制定手术计划、以及术后分析和文件整理。本专利技术提出了这一需求，并且领先于该领域提供了自动识别解剖学标记和特征的新技术。本专利技术涉及提供了可靠和精确测定这些位置、确定乳房体积以及鉴定不对称性，可以整合到一个装置中来辅助乳房外科手术。专利技术概要本专利技术提供了从上身的三维(3-D)示意图自动化识别解剖学标记和特征的新技术。本专利技术中的各种方法、技术或模块允许对上身的三维示意图进行自动化分析，(i)识别关键解剖学特征，( )根据它们的解剖学特征或显示器来定向对象，(iii)确定包括点对点(线性)直线、三维表面线和体积值等空间分析，(iv)模拟加入乳房植入体后的效果，(v)帮助选择乳房植入体，和/或(vi)帮助制定乳房外科手术计划。自动化分析基于分析上身的三维轮廓图上的变化、三维特征和平面的方向分析，三维特征的颜色分析、和/或上身的三维特征和位置的空间分析。在一个实施方式中，提供了一种确定乳房体积的计算机实现的方法。这是以自动化方式从上身的三维(3-D)示意图上实现的。首先，识别乳房皱襞的三维示意图。乳房皱襞定义为沿着界定乳房下部的三维示意图的三维表面的未封闭曲线。从三维示意图识别三维胸部参数，用于确定对应于识别的乳房皱襞的部分胸壁或包括胸两侧在内的胸壁(也称为全胸壁)。三维胸部参数的例子为对应于所识别的乳房皱襞一侧的至少一条腋前线(当确定双乳体积时，至少为对应于左乳和右乳皱襞的两条线)、前胸中线或其组合。部分胸壁或全胸壁优化为胸壁三维模型的特征。从所识别的乳房皱襞、优化的部分或全胸壁、上身三维示意图的三维表面积分，确定显示在三维示意图中的原始乳房的乳房体积。在确定双乳的乳房体积的情况下(如在一个方法步骤中)，可使用全胸壁。可以通过向部分胸壁或全胸壁的三维表面加入三维所得乳房，可以修改上身的三维示意图。本专利技术中三维所得乳房定义为三维乳房植入体体积和乘以一个系数(如从O. 3到O. 6)的原来确定的乳房体积的总和。三维所得乳房定位在对应乳房皱襞的附近或其底部。在另一个实施方式中，提供了一种确定乳房测定的计算机实现的方法。这又是以自动方式从上身的三维(3-D)示意图实现的。在一个自动化识别三维特征的例子中，对三维示意图中所识别的上身第一组三维特征和位置进行轮廓分析。然后使用第一组三维特征进一步识别上身的第二组三维特征和位置。在第二组特征的识别中，轮廓分析、特征的相关性分析、色彩分析或空间分析可以单独使用或以任何组合形式使用。第一组识别的三维特征和位置的例子涉及一个或两个乳头、一条或多条腋前线、脐、一个或多个面部特征、或颈、或其任意组合。如本专利技术所述，上身的三维示意图也可以是彩色的。颜色信息用于如乳晕的识别。第二组识别的三维特征和位置的例子涉及胸骨切迹、胸骨、一个或多个锁骨、一个或多个胸壁参数、上身中线、冠状面、一个或两个乳晕、一条 或多条乳房皱襞线、或一条或多条腋前线、或其任意组合。使用至少一些识别的三维特征和位置，可用自动化方式确定多个三维乳房相关表面测定。例如，可以确定多个点对点乳房相关直线距离或三维乳房相关表面测定。此外，可以用识别的三维特征以自动化方式确定关于上身的平面和方向。例如，可以从至少一个锁骨、胸骨切迹、一个或多个乳房皱襞线、胸骨或一个或多个胸壁参数来确定上身中线。可以从至少一个锁骨、胸骨切迹、上身中线、一条或多条腋线、一条或多条乳房皱襞线、胸骨或一个或多个胸骨参数来确定冠状面。换而言之，可以由至少一个第二组识别的三维特征和位置来界定上身中线或上身的冠状面。点对点乳房相关距离的一个例子是与横切面平行的第一乳晕直径，其中横切面定义为与冠状面和上身中线都成直角的平面。点对点乳房相关距离的另一个例子是与正中矢状平面平行的第二乳晕直径，其中正中矢状平面定义为与冠状面和横切面都成直角的平面。乳房基底宽度是点对点乳房相关距离的又一个例子，并且对应于上身的左乳或右乳的乳房皱襞。在这一判定中，从上身的三维示意图自动化识别乳房皱襞。乳房基底宽度是在上身冠状面上乳房皱襞的投影。在一个变化中，也可在上身左乳或右乳的乳晕上缘的高度来确定乳房基底宽度。然后乳房基底宽度为上身的冠状面上乳房皱襞的投影。乳房相关点对点直线距离的其他例子包括但不限于乳头到乳头的距离、乳头到胸骨中线的距离、乳间距离、乳房基底宽度、一个或多个乳晕直径、锁骨中点到乳头的距离、乳房高度、或乳房皱襞线到乳头在胸壁上的投影位置的距离，或其组合。三维乳房相关表面测定的一个例子是对应于上身左乳或右乳的乳房皱襞。乳房皱襞(也称为乳房皱襞线)定义为沿着界定乳房下部的三维示意图的三维表面的未封闭曲线。三维乳房相关表面测定的其他例子包括但不限于，乳头到乳房皱襞的三维表面线、胸骨切迹到乳头的三维表面线、锁骨到乳头的三维表面线、或胸骨中点到乳头的三维表面线、或其组合。可以从三维测定和三维特征自动确定的另一个测定是乳房罩杯尺寸。首先可识别对应于上身的左乳和右乳的乳房皱襞线和三维乳头特征。然后，我们确定胸平面上胸部曲线的长度，其中胸平面等分识别的乳头并且与冠状面成直角。确定称为下表面曲线的长度的另一个长度。下表面曲线定义为穿过乳房皱襞线下平面的三维表面曲线，其中下平面与横切面接近于平行。乳房罩杯尺寸基于胸部曲线长度和下表面曲线长度间的差异。这个差异可以在列出差异与乳房罩杯尺寸的关系的列表中查出。在又一个实施方式中，提供了一种定向和显示上身的三维(3-D)示意图的计算机实现的方法，能用于确保对三维示意图的测定和识别的一致性和重复性。这又是以自动化的方式从上身的三维(3-D)示意图上实现的。首先，从上身的三维示意图上获得上身的多个三维特征和位置。另外，通过至少一个识别的三维特征和位置来确定上身中线。此外，通过至少2个识别的三维特征和位置来确定上身的冠状面。然后可以在显示器上旋转并且显示三维示意图，使得上身的冠状面与显示器的视图平面相重合，并使得上身中线与显示器的垂直轴相平行。在一个关于不对称性分析的实施方式中，可识别并且显示一条或多条等分线。每条线等分一个解剖学特征或等分同样类型的2个解剖学特征(如左乳和右乳的乳头、左乳或右乳的乳晕、或左乳或右乳的一条或多条乳房皱襞线)。可用至少一条等分线来作为关于左乳和右乳解剖学特征的不对称性的测定。横切面可定义为与冠状面和上身中线都成直角的平面，其中等分线可显示为平行于横切面。在另一个实施方式中，提供了一种以自动化方式直观比较同一上身的不同三维(3-D)示意图的计算机实现的方法。对于第一三维示意图，识别第一组和第二组(如上文所述)上身的三维特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以自动化方式从上身的三维（3？D）示意图来确定乳房测定的计算机实现的方法，该方法包括下列步骤：a)通过对所述三维示意图的轮廓分析，从所述三维示意图自动化识别所述上身的第一组三维特征和位置；b)从所述第一组识别的三维特征和位置，来识别所述上身的第二组三维特征和位置；以及c)用至少一部分所述三维特征和位置来确定多个三维乳房相关表面测定，或用至少一部分所述三维特征和位置来确定多个点对点乳房相关直线距离，或者是确定上述参数的组合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D·H·莫多特，P·G·麦斯威尔，T·J·里奥里奥斯，
申请(专利权)人：阿勒根公司，
类型：发明
国别省市：