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申请/专利权人：长春中医药大学

摘要：本发明公开了一种基于三维模型的妇科肿瘤切除辅助方法及系统，涉及计算机辅助技术领域，包括控制中心，所述控制中心连接有肿瘤采集模块、数据处理模块、模型分析模块以及智能辅助模块；通过肿瘤采集模块采集肿瘤综合信息；在数据处理模块对肿瘤综合信息进行数据筛分和边界增强，获得规范边界影像；在模型分析模块构建虚拟手术空间对规范边界影像进行边缘限定，获得肿瘤限定区域，对肿瘤限定区域进行图像提取和边界增强和三维虚拟转换，获得限定影像图块；所述智能辅助模块对肿瘤边界图块发出虚拟执行指令并对虚拟执行指令进行执行更替和预警标记，获得安全切除策略；提高手术精度和手术成功率，降低手术风险。

主权项：1.一种基于三维模型的妇科肿瘤切除辅助系统，包括控制中心，其特征在于，所述控制中心连接有肿瘤采集模块、数据处理模块、模型分析模块以及智能辅助模块；所述肿瘤采集模块用于采集肿瘤综合信息；所述数据处理模块用于对肿瘤综合信息进行数据筛分和图像提取，获得规范肿瘤影像，根据边界提取函数构建边界滤波矩阵，通过边界滤波矩阵对规范肿瘤影像进行边界增强，获得规范边界影像；所述模型分析模块用于构建虚拟手术空间对规范边界影像进行三维虚拟转换和边缘限定，获得肿瘤限定区域，对肿瘤限定区域进行图像提取和边界增强，获得限定区域影像，对限定区域影像进行三维虚拟转换，获得限定影像图块；所述智能辅助模块用于对肿瘤边界图块发出虚拟执行指令，设置虚拟执行器具执行虚拟执行指令，获得执行路线，将执行路线与限定影像图块进行重合匹配，获得限定区路线，对限定区路线进行安全筛查，获得危险执行指令，对虚拟执行指令进行执行更替和预警标记，获得安全切除策略；获得规范边界影像的过程包括：对所获得的肿瘤综合信息进行数据筛分，获得肿瘤影像数据；设置图像规范，根据图像规范对肿瘤影像数据进行图像提取，获得规范肿瘤影像；设置边界提取函数，对边界提取函数进行权重筛除，获得边界权重系数；所述边界提取函数的表现形式为高斯函数，根据高斯函数是一个常用的概率密度函数，则将边界提取函数标记为G（x，y），其中，表示像素在图像中的位置坐标，是边界提取函数的标准差，决定边界提取函数的宽度；对所获得的边界提取函数进行权重筛除，获得边界权重系数，将所获得的边界权重系数标记为W（x，y），其中，，“”是双重积分，表示对边界提取函数‌和图像函数的乘积在定义域图像的一个局部区域，其中的是设定的积分区域，表示像素邻域，即对划分的像素区域，N是像素邻域的尺寸；图像函数表示为，表示在规范肿瘤影像中在位置处的像素值，和表示平移的距离，即对规范肿瘤影像的每个像素点周围的一个像素邻域进行加权平均，获得的图像函数；根据边界权重系数构建边界滤波矩阵，所获得的边界滤波矩阵的矩阵大小由积分区域确定，即根据所确定；将所获得的边界权重系数上传至边界滤波矩阵，其中，将所获得的边界权重系数上传至边界滤波矩阵表示根据图像函数在积分区域内的每一像素点的边界权重系数上传至边界滤波矩阵的对应元素处，且上传的顺序是根据像素点移动x＇和y＇的平移顺序依次上传的；通过边界滤波矩阵对规范肿瘤影像进行边界增强，获得规范边界影像；通过边界滤波矩阵对规范肿瘤影像进行边界增强的过程包括：根据规范肿瘤影像设置起始像素点，将边界滤波矩阵上传至起始像素点，并将边界滤波矩阵在规范肿瘤影像的对应区域标记为像素邻域；根据边界滤波矩阵对像素邻域进行像素替换，获得像素覆盖值；将所获得的边界滤波矩阵在规范肿瘤影像中进行平移滑动，到达下一像素点，通过边界滤波矩阵对像素点进行像素替换，获得像素覆盖值，直至覆盖规范肿瘤影像中的所有像素点，获得规范边界影像；其中，所述像素替换表示将边界权重系数与像素点的像素值进行卷积，对获得的像素邻域内的每一像素点的卷积结果进行统计并求和，得到像素替换后的值，所获得的值就是起始像素点的新值，并将所获得的新值与起始像素点的像素值进行替换，获得像素覆盖值，即所获得的像素覆盖值就是通过像素替换所获得的新值，去替换起始像素点原有的像素值；获得肿瘤限定区域的过程包括：根据所获得的肿瘤综合信息构建虚拟手术空间；通过虚拟手术空间对规范边界影像进行三维虚拟转换，获得肿瘤边界图块；根据肿瘤综合信息对肿瘤边界图块进行边缘限定，获得肿瘤限定区域，所述边缘限定表示根据肿瘤综合信息中的全面检查数据和手术方案数据对肿瘤边界图块周边的手术范围进行限定；获得限定影像图块的过程包括：将肿瘤限定区域上传至数据处理模块，通过图像规范对肿瘤限定区域进行图像提取，获得规范限定区域；根据边界滤波矩阵对规范限定区域进行边界增强，获得限定区域影像；通过虚拟手术空间对所获得的限定区域影像进行三维虚拟转换，获得限定影像图块；限定影像图块是根据肿瘤限定区域所获得，根据肿瘤限定区域所包括的开口位置、切除范围以及血管神经的范围，则获得的限定影像图块也包括血管神经的三维立体模型，记作限定器官图块，即对肿瘤边界图块进行手术切除的时候，需要经过的器官对应的三维立体模型；根据肿瘤综合信息将肿瘤边界图块和限定影像图块上传至虚拟手术空间；获得限定区路线的过程包括：基于虚拟手术空间根据肿瘤综合信息对肿瘤边界图块发出虚拟执行指令；根据虚拟执行指令设置虚拟执行器具，基于虚拟执行指令根据所设置的虚拟执行器具对肿瘤边界图块进行虚拟切除，并对虚拟执行器具进行行踪标记，获得执行路线，将执行路线标记在虚拟手术空间中，并将执行路线与限定影像图块进行重合匹配，获得限定区路线。

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百度查询： 长春中医药大学 一种基于三维模型的妇科肿瘤切除辅助方法及系统