用于体表肿瘤的切缘路径生成方法、装置、设备及介质与流程

本发明主要涉及到计算机辅助术前分析，尤其是一种用于体表肿瘤的切缘路径生成方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、体表肿瘤是人类最常见的肿瘤疾病之一，为发生于皮肤和皮下组织的细胞恶性增生性疾病，其中恶性肿瘤可不断增殖并发生远处转移，严重威胁生命健康，外科手术切除是有效的治疗手段之一。手术中，外科医生一般凭经验判断的形态和大小设计切缘，进行手术切除。

2、临床上目前对于体表肿瘤切缘的设计，一般由医生根据自身经验描记或者采用合适的方法自动生成。医生根据自身经验对切缘的设计较大幅度依赖于医生的主观判断，客观性差。而现有的自动生成方法，一方面没有涉及病灶深度方向的肿瘤切缘路径，另外也没有考虑病灶表面为曲面时，需要考虑跨平面对切缘路径的影响。

3、综上，现有的方法都难以保证切口在三维方向上的准确率，当肿瘤切除不彻底时会增大复发和恶变风险，而如果切除过多则加大患者的创伤，影响患者预后。另外肿瘤周围血供丰富，规划的切口不准确时可能导致医生在手术切断血管，将影响手术视野，增加肿瘤转移的风险。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的技术问题，本发明提出一种用于体表肿瘤的切缘路径生成方法、装置、设备及介质。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一方面，本发明提供一种用于体表肿瘤的切缘路径生成方法，包括：

4、输入体表肿瘤的3d结构光相机光学数据，获取体表肿瘤裸露在外的表面轮廓的三维光学图像数据，

5、在三维光学图像数据中的体表肿瘤裸露在外表面轮廓上离散出密集的点阵作为第一特征点云；

6、输入三维高频超声仪关于体表肿瘤的三维高频超声数据，获取体表肿瘤的三维声学图像数据；

7、基于体表肿瘤的三维声学图像数据重建三维声学图像数据中的体表肿瘤表面轮廓；

8、在三维声学图像数据中的体表肿瘤表面轮廓上离散出密集的点阵作为第二特征点云；

9、对第一特征点云、第二特征点云进行配准并融合，得到反映体表肿瘤表面边界以及深度方向边界的整个体表肿瘤三维图像；

10、对所述整个体表肿瘤三维图像中的体表肿瘤三维方向轮廓边界进行分割提取，得到初始三维切缘路径；

11、基于所述初始三维切缘路径生成最终的三维切缘路径。

12、另一方面，本发明提供一种用于体表肿瘤的切缘路径生成装置，包括：

13、第一模块，用于输入体表肿瘤的3d结构光相机光学数据，获取体表肿瘤裸露在外表面轮廓的三维光学图像数据；

14、第二模块，用于在三维光学图像数据中的体表肿瘤裸露在外表面轮廓上离散出密集的点阵作为第一特征点云；

15、第三模块，用于输入三维高频超声仪关于体表肿瘤的三维高频超声数据，获取体表肿瘤的三维声学图像数据；

16、第四模块，用于基于体表肿瘤的三维声学图像数据重建三维声学图像数据中的体表肿瘤表面轮廓；

17、第五模块，用于在三维声学图像数据中的体表肿瘤表面轮廓上离散出密集的点阵作为第二特征点云；

18、第六模块，用于对第一特征点云、第二特征点云进行配准并融合，得到反映体表肿瘤表面边界以及深度方向边界的整个体表肿瘤三维图像；

19、第七模块，用于对所述整个体表肿瘤三维图像中的体表肿瘤三维方向轮廓边界进行分割提取，得到初始三维切缘路径；

20、第八模块，用于基于所述初始三维切缘路径生成最终的三维切缘路径。

21、另一方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

22、输入体表肿瘤的3d结构光相机光学数据，获取体表肿瘤裸露在外表面轮廓的三维光学图像数据，

23、在三维光学图像数据中的体表肿瘤裸露在外表面轮廓上离散出密集的点阵作为第一特征点云；

24、输入三维高频超声仪关于体表肿瘤的三维高频超声数据，获取体表肿瘤的三维声学图像数据；

25、基于体表肿瘤的三维声学图像数据重建三维声学图像数据中的体表肿瘤表面轮廓；

26、在三维声学图像数据中的体表肿瘤表面轮廓上离散出密集的点阵作为第二特征点云；

27、对第一特征点云、第二特征点云进行配准并融合，得到反映体表肿瘤表面边界以及深度方向边界的整个体表肿瘤三维图像；

28、对所述整个体表肿瘤三维图像中的体表肿瘤三维方向轮廓边界进行分割提取，得到初始三维切缘路径；

29、基于所述初始三维切缘路径生成最终的三维切缘路径。

30、另一方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

31、输入体表肿瘤的3d结构光相机光学数据，获取体表肿瘤裸露在外表面轮廓的三维光学图像数据，

32、在三维光学图像数据中的体表肿瘤裸露在外表面轮廓上离散出密集的点阵作为第一特征点云；

33、输入三维高频超声仪关于体表肿瘤的三维高频超声数据，获取体表肿瘤的三维声学图像数据；

34、基于体表肿瘤的三维声学图像数据重建三维声学图像数据中的体表肿瘤表面轮廓；

35、在三维声学图像数据中的体表肿瘤表面轮廓上离散出密集的点阵作为第二特征点云；

36、对第一特征点云、第二特征点云进行配准并融合，得到反映体表肿瘤表面边界以及深度方向边界的整个体表肿瘤三维图像；

37、对所述整个体表肿瘤三维图像中的体表肿瘤三维方向轮廓边界进行分割提取，得到初始三维切缘路径；

38、基于所述初始三维切缘路径生成最终的三维切缘路径。

39、相比现有技术，本发明的技术效果：

40、本发明综合考量了体表肿瘤的3d结构光相机光学数据以及三维高频超声仪关于体表肿瘤的三维高频超声数据，体表肿瘤的3d结构光相机光学数据能够获得体表肿瘤裸露在外的表面清晰准确的三维方向轮廓边界信息，而三维高频超声数据能够获得体表肿瘤轮廓包括深度方向上的三维边界信息。

41、本发明将三维高频超声仪关于体表肿瘤的三维高频超声数据和体表肿瘤的3d结构光相机光学数据进行配准融合，基于此得到体表肿瘤任一位置处的目标三维数据，能够准确反映体表肿瘤表面边界以及深度方向边界的三维信息，据此生成最终的三维切缘路径，可以大大提高体表肿瘤切缘路径准确率。

技术特征：

1.用于体表肿瘤的切缘路径生成方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于体表肿瘤的切缘路径生成方法，其特征在于，所述整个体表肿瘤的三维图像输入训练好的路径生成模型，利用所述训练好的路径生成模型对所述整个体表肿瘤的三维图像进行分类以及分割提取体表肿瘤三维方向轮廓边界，得到体表肿瘤类型的预测结果以及初始三维切缘路径。

3.根据权利要求1所述的用于体表肿瘤的切缘路径生成方法，其特征在于，所述路径生成模型，通过以下方式获得：

4.根据权利要求1所述的用于体表肿瘤的切缘路径生成方法，其特征在于，基于所述初始三维切缘路径以及体表肿瘤类型生成最终的三维切缘路径，包括：

5.根据权利要求1所述的用于体表肿瘤的切缘路径生成方法，其特征在于，基于所述初始三维切缘路径以及体表肿瘤类型生成最终的三维切缘路径，包括：

6.根据权利要求5所述的用于体表肿瘤的切缘路径生成方法，其特征在于，在体表肿瘤类型为恶性肿瘤且为基地细胞癌时，基于初始三维切缘路径向外扩切距离设置为4mm，生成最终的三维切缘路径。

7.根据权利要求5所述的用于体表肿瘤的切缘路径生成方法，其特征在于，还包括将最终的三维切缘路径在显示器上显示。

8.用于体表肿瘤的切缘路径生成装置，其特征在于，包括：

9.计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，其特征在于：处理器执行计算机程序时实现如权利要求1所述的用于体表肿瘤的切缘路径生成方法的步骤。

10.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1所述的用于体表肿瘤的切缘路径生成方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种用于体表肿瘤的切缘路径生成方法、装置、设备及介质，综合考量了体表肿瘤的3D结构光相机光学数据以及三维高频超声仪关于体表肿瘤的三维高频超声数据，体表肿瘤的3D结构光相机光学数据能够获得体表肿瘤裸露在外的表面清晰准确的三维方向轮廓边界信息，而体表肿瘤的三维高频超声数据能够获得体表肿瘤整体轮廓包括深度方向的三维边界信息。本发明将体表肿瘤的三维高频超声数据和体表肿瘤的3D结构光相机光学数据进行配准融合，基于此得到体表肿瘤任一位置处的目标三维数据，能够准确反映体表肿瘤表面边界以及深度方向边界的三维信息，生成的最终三维切缘路径可以大大提高体表肿瘤切缘路径准确率。

技术研发人员：肖迦一,吴武明
受保护的技术使用者：湖南扬方医疗科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12