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申请/专利权人:北京工业大学;首都医科大学附属北京朝阳医院
摘要:本发明公开了一种脑部血肿“立体”定向手术路径自动规划方法,用于脑部血肿微创手术的自动路径规划。该自动规划方法包括:基于病人脑部医学图像数据生成三维颅脑模型;在三维坐标系内,分割确定血肿三维模型,采用点云生成内切近似椭球体;分割发际线到冠状缝的曲面,采用点云近似为球曲面;采用从球曲面到椭球面随机点连线的方式建立可能备选路径;根据帕雷托求解,设置目标条件和约束条件,多目标优化从可能路径中选取最佳解。根据本发明的用于脑部血肿定向微创手术导航的穿刺路径规划,能够有效地辅助医生快速、准确、安全地选择用于脑部血肿手术的路径,尤其有助于提高脑部血肿立体定向手术的安全性。
主权项:1.一种脑部血肿“立体”定向手术路径自动规划方法,其特征在于,包括以下步骤:S1基于人工智能的同一坐标下三维图形分割;利用人工智能方法,首先对脑部CT图像进行三维重建,在三维构建的CT图像上同一坐标下进行分割;分割要确保在同一坐标系下进行,以保证最后求解的三维空间手术路径位置正确;S2利用点云做三维近似规则图形变换;在二维的CT切片上标记血肿样本集合,对边缘叠加进行点云变换获取三维轮廓,再进行三维近似规则图形拟合,形成用公式表达的三维空间面的数学公式;S21入颅点面;根据S12分割得到的发际线到冠状缝区域,变换形成入颅点的集合,该集合是一个近似球体一部分的曲面;S22血肿靶点面;根据S11血肿识别与分割出来的二维切片点集,重新三维构建后成为三维点云,然后利用拿内切椭球体进行三维边缘拟合形成规则的三维椭球体公式,然后向内缩进1mm,以获得血肿靶点面;再根据S22与S21的关系,取椭球体的远离S21的下半部分做为血肿靶点面;S3穷举可能路径,随机点连线成备选解;在S21和S22上选点,进行连线就是可能的手术路径;穷举所有S21和S22上所有点,每个S21和S22上的点都连线,则形成穷举出来的备选解;采用有限M个随机S21上点和有限N个S22上的点互联,获得备选解集合;S4帕累托求解;基于S3的备选解集合,进一步确定哪些是可选的手术路径;采用帕累托求解方法求出的解集让目标条件和限制条件同时达到最优。
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百度查询: 北京工业大学 首都医科大学附属北京朝阳医院 一种脑部血肿“立体”定向手术路径自动规划方法
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