CN109350262A - 一种标记点辅助混合现实技术的肺结节穿刺定位技术 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种标记点辅助混合现实技术的肺结节穿刺定位技术，该方法包括以下步骤：（1）在人体胸部放置至少3个由仿骨材料制成的标记片，至少3个标记片形成一个平面，并在标记片放置的位置进行涂色标记；（2）CT扫描生成二维图像；（3）二维图像经过三维重建技术得到3D模型；（4）利用混合现实设备，将3D模型与人体上已经涂色的标记进行精准匹配；（5）确认穿刺针的位置、角度和深度；（6）进针后，对肺结节所在肺段表面进行染色定位。本发明利用混合现实技术对肺结节的位置进行精准定位，不需要进行多次扫描以及多次穿刺，大大减轻了患者的痛苦，提高了手术效率，并且本发明对于上肺叶的定位效果更好，误差在毫米级。

Description

一种标记点辅助混合现实技术的肺结节穿刺定位技术
技术领域
本发明属于图像识别和医学图像处理领域，涉及一种标记点辅助混合现实技术的肺结节穿刺定位技术。
背景技术
临床上习惯把小于三厘米的肺部类圆形或者不规则占位性的病变叫做肺结节，这是还没有确定这种占位性病变的具体性质的统称。肺结节可以是良性也可以是恶性。结节分实性结节，部分实性结节和磨玻璃结节。部分实性结节恶性概率最高，其次为磨玻璃结节和实性结节。
为了能够早期对于肺结节定性，现有技术中，CT引导下经皮肺穿刺活检是临床上肺结节和肺肿块确诊良恶性的重要方法，该方法对明确肺结节的性质断定有非同寻常的诊断价值。但是，此方法的缺陷是经常需要多次CT扫描，患者需要接受大剂量的辐射，而且，由于肺结节存在的位置较深，一次穿刺往往不准确，经常需要穿刺多次才能找准位置，给患者造成了很大的痛苦。
混合现实指的是合并现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境，在新的可视化环境里物理和数字对象共存，并实时互动。混合现实的实现需要在一个能与现实世界各事物相互交互的环境中，如果一切事物都是虚拟的那就是虚拟现实，如果展现出来的虚拟信息只能简单叠加在现实事物上，那就是增强现实。将二者的优势结合即为混合现实的最终目的所在。目前，将混合现实技术应用于临床，将会有利于实施精准手术，大大降低了手术的风险。
发明内容
本发明的目的是提供一种标记点辅助混合现实技术的肺结节穿刺定位技术，克服目前CT引导下经皮肺穿刺经常需要穿刺多次才能找准位置，精准度不够的问题。
本发明通过以下技术方案来实现：一种标记点辅助混合现实技术的肺结节穿刺定位技术，该方法包括以下步骤：
（1）在人体胸部放置至少3个由仿骨材料制成的标记片，至少3个标记片形成一个平面，并在标记片放置的位置进行涂色标记；
（2）CT扫描生成二维图像；
（3）二维图像经过三维重建技术得到3D模型；
（4）利用混合现实设备，将3D模型与人体上已经涂色的标记进行精准匹配；
（5）确认穿刺针的位置、角度和深度；
（6）进针后，对肺结节所在肺段表面进行染色定位。
进一步的，所述的标记片为3-6个。
进一步的，所述的标记片为4-6个，其中至少3个标记片形成一个平面，其他标记片与这3个标记片形成的平面处于不同的平面上。
进一步的，所述的仿骨材料为聚乳酸。
进一步的，所述的混合现实设备为微软Hololens眼镜。
采用上述技术方案的积极效果：本发明利用混合现实技术对肺结节的位置进行精准定位，不需要进行多次扫描以及多次穿刺，大大减轻了患者的痛苦，提高了手术效率，降低手术风险，减少医患纠纷，拥有着良好的商业前景和价值；同时，由于上肺叶在穿刺时，肺泡收缩的程度小于下肺叶，因此，本发明对于上肺叶的定位效果更好，误差在毫米级。
附图说明
图1为本发明的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和试验例对本发明的技术方案做进一步的说明，但不应理解为对本发明的限制：
实施例1
图1为本发明的示意图，如图所示，图中，圆圈处代表标记片，一种标记点辅助混合现实技术的肺结节穿刺定位技术，该方法包括以下步骤：
（1）在人体胸部放置至少3个由仿骨材料制成的标记片，至少3个标记片形成一个平面，并在标记片放置的位置进行涂色标记；
（2）CT扫描生成二维图像；
（3）二维图像经过三维重建技术得到3D模型；
（4）利用混合现实设备，将3D模型与人体上已经涂色的标记进行精准匹配；
（5）确认穿刺针的位置、角度和深度；
（6）进针后，对肺结节所在肺段表面进行染色定位，一般使用的是IGG染色剂。
3个标记片形成一个平面，能够保证基本的精度需要，如果标记片越多，精度越高，但是标记片太多也会对后期的精准匹配造成不必要的麻烦，因此，将标记片为限定为3-6个。
进一步的，所述的标记片为4-6个，其中至少3个标记片形成一个平面，其他标记片与这3个标记片形成的平面处于不同的平面上，这样可以从平面匹配改为立体匹配，进一步提高精准度。例如，如果胸部放置3个标记片形成一个平面，那么，第4个标记片可以放置在锁骨之间的凹陷处，这样，会和之前的3个标记片形成一个立体网络结构。
本专利中，所述的仿骨材料为聚乳酸，这样CT扫描时，能够将标记片的位置一并显示出来，便于后期将3D模型与人体上已经涂色的标记进行精准匹配。
具体的，所述的混合现实设备为微软Hololens眼镜。
试验例
通过混合现实技术的辅助定位，对常规方法未能确诊的肺部结节病变、空洞病变、双肺弥漫性病变及纵隔肺门占位病变，在定位的精准引导下，肺穿刺可以成功抽吸和切割针活检，其操作简单、安全、可靠。
本发明利用混合现实技术对肺结节的位置进行精准定位，不需要进行多次扫描以及多次穿刺，大大减轻了患者的痛苦，提高了手术效率，降低手术风险，减少医患纠纷，拥有着良好的商业前景和价值；同时，由于上肺叶在穿刺时，肺泡收缩的程度小于下肺叶，因此，本发明对于上肺叶的定位效果更好，误差在毫米级。

Claims (5)

1.一种标记点辅助混合现实技术的肺结节穿刺定位技术，其特征在于：该方法包括以下步骤：
（1）在人体胸部放置至少3个由仿骨材料制成的标记片，至少3个标记片形成一个平面，并在标记片放置的位置进行涂色标记；
（2）CT扫描生成二维图像；
（3）二维图像经过三维重建技术得到3D模型；
（4）利用混合现实设备，将3D模型与人体上已经涂色的标记进行精准匹配；
（5）确认穿刺针的位置、角度和深度；
（6）进针后，对肺结节所在肺段表面进行染色定位。
2.根据权利要求1所述的标记点辅助混合现实技术的肺结节穿刺定位技术，其特征在于：所述的标记片为3-6个。
3.根据权利要求2所述的标记点辅助混合现实技术的肺结节穿刺定位技术，其特征在于：所述的标记片为4-6个，其中至少3个标记片形成一个平面，其他标记片与这3个标记片形成的平面处于不同的平面上。
4.根据权利要求1所述的标记点辅助混合现实技术的肺结节穿刺定位技术，其特征在于：所述的仿骨材料为聚乳酸。
5.根据权利要求1所述的标记点辅助混合现实技术的肺结节穿刺定位技术，其特征在于：所述的混合现实设备为微软Hololens眼镜。
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