CN112245003A - 一种基于2d和3d造影图像转换的栓塞放置点定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于2D和3D造影图像转换的栓塞放置点定位方法，获取CT图像，并根据CT图像建立三维模型；对三维模型和患者建立相匹配的坐标系；在三维模型中对栓塞进入点、栓塞路径和栓塞点进行规划，并分别标记栓塞进入点、栓塞路径和栓塞点的坐标参数；实时获取栓塞介入器械的坐标位置，在三维模型中对栓塞介入器械进行建模，并在三维模型中根据栓塞介入器械的实时坐标位置进行实时同步匹配。该基于2D和3D造影图像转换的栓塞放置点定位方法具有安全性高、直观性强的优点。

Description

一种基于2D和3D造影图像转换的栓塞放置点定位方法
技术领域
本发明涉及医学技术领域，具体而言，涉及了一种基于2D和3D造影图像转换的栓塞放置点定位方法。
背景技术
栓塞术也称栓塞治疗(embolotherapy),是经动脉或静脉内导管将塞物有控制地注入到病变器官的供应血管内,使之发生闭塞,中断血供,以期达到控制出血、治疗肿瘤和血管性病变以及消除患病器官功能之目的。
目前通过栓塞术治疗肿瘤时，一般先对动脉进行血管造影，之后在实时CT图像下进行栓塞术操作，由于栓塞术操作时间较长，尤其是栓塞位置较多时操作时间会更长，而血管造影时采用的造影剂会随血液循环进入血液系统，因此需要的造影剂剂量较大，对身体危害性高。此外，栓塞术操作时，仅通过实时的CT图像进行监视和引导，对比效果差，使用不方便。
发明内容
为了解决背景技术中所存在的问题，本发明提出了一种基于2D和3D造影图像转换的栓塞放置点定位方法。
一种基于2D和3D造影图像转换的栓塞放置点定位方法，获取CT图像，并根据CT图像建立三维模型；对三维模型和患者建立相匹配的坐标系；在三维模型中对栓塞进入点、栓塞路径和栓塞点进行规划，并分别标记栓塞进入点、栓塞路径和栓塞点的坐标参数；实时获取栓塞介入器械的坐标位置，在三维模型中对栓塞介入器械进行建模，并在三维模型中根据栓塞介入器械的实时坐标位置进行实时同步匹配。
基于上述，对实时同步的三维模型进行多个平面的实时分解和显示。
基于上述，对动脉血管进行造影后，获取CT图像，并根据CT图像对至少包括病灶、内脏器官、血管、骨骼和皮层的对象进行三维建模。
基于上述，在获取CT图像前，在患者体表配置可被CT识别的多个标记物，通过统一标记物在患者空间坐标系和三维模型坐标系内的位置参数，对患者空间坐标系和三维模型坐标系进行匹配。
基于上述，对实时同步的三维模型进行至少两个相互垂直的平面的实时分解并显示，该平面包括沿血管轴向的水平平面和纵向平面。
基于上述，在每个平面实时分解图中，获取并显示栓塞介入器械前端的轴向坐标参数，并获取和显示栓塞路径上对应栓塞介入器械前端位置处的路径切线参数，将所述轴向坐标参数与所述路径切线参数进行对比，差值超过预设阈值时进行提醒。
基于上述，对三维模型中的各目标模型分别设置不同的透明度属性。
基于上述，根据重叠关系或遮挡关系，各目标模型的透明度由外向内依次减小。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明通过对CT图像建立三维模型，并对三维模型和患者建立相匹配的坐标系，在三维模型中实时模拟栓塞介入器械的大小和位置，通过实时的三维模拟进行监视和引导，使得监视和引导过程对比度更高、使用更直观方便；且建模时仅需获取部分目标区域的血管模型，因此血管造影时可大大减少造影剂的使用，该方法对患者更安全。
附图说明
图1是本发明的流程结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种基于2D和3D造影图像转换的栓塞放置点定位方法，获取CT图像，并根据CT图像建立三维模型；对三维模型和患者建立相匹配的坐标系；在三维模型中对栓塞进入点、栓塞路径和栓塞点进行规划，并分别标记栓塞进入点、栓塞路径和栓塞点的坐标参数；实时获取栓塞介入器械的坐标位置，在三维模型中对栓塞介入器械进行建模，并在三维模型中根据栓塞介入器械的实时坐标位置进行实时同步匹配。
具体的，对动脉血管进行造影后，获取CT图像。实际中，造影剂的注入点在目标区域，也即距离栓塞点较近，注入少量的造影剂后，在造影剂随血液循环扩散浓度降低前，对包括病灶的目标区域获取CT图像即可，可大大减少造影剂的使用。获取CT图像后，根据CT图像对至少包括病灶、内脏器官、血管、骨骼和皮层的对象进行三维建模。对三维模型建立坐标系，并与患者自身的空间坐标系进行统一匹配。在三维模型中，根据病灶的位置及其供血血管的位置等，规划栓塞方案，也即规划栓塞路径和栓塞点，并获取栓塞进入点、栓塞路径和栓塞点的坐标参数。在栓塞介入操作时，实时获取栓塞介入器械也即导丝导管等的坐标信息，在三维模型中建立栓塞介入器械的模拟模型并与栓塞介入器械的实际坐标信息进行同步模拟，即可在三维模型中实时对栓塞介入器械的栓塞介入过程进行直观清晰的实时监视。
实际中，还可对实时同步的三维模型进行多个平面的实时分解，以二维画面的形式多角度多方位的对栓塞介入过程进行监视，本实施例中，对实时同步的三维模型进行至少两个相互垂直的平面的实时分解并显示，如对三维模型的局部血管进行放大后，对沿血管轴向的水平平面和纵向平面进行突出显示，以更直观和清晰的进行监视。
实际中，在获取CT图像前，在患者体表配置可被CT识别的多个标记物，通过统一标记物在患者空间坐标系和三维模型坐标系内的位置参数，对患者空间坐标系和三维模型坐标系进行匹配。实际中多个标记物不在同一个平面内。
优选地，在每个平面实时分解图中，获取并显示栓塞介入器械前端的轴向坐标参数，并获取和显示栓塞路径上对应栓塞介入器械前端位置处的路径切线参数，将所述轴向坐标参数与所述路径切线参数进行对比，差值超过预设阈值时进行提醒。栓塞介入器械在血管内前进时，实时获取栓塞介入器械的前端坐标参数，实际主要为导丝的轴向坐标参数和位置坐标参数，根据栓塞介入器械前端对应的位置坐标参数在三维模型中对应的栓塞路径的坐标参数，获取栓塞路径上此处的沿路径切线的坐标参数，栓塞介入器械前进时，根据栓塞介入器械轴向坐标参数和位置坐标参数计算栓塞介入器械前端的前进变量的方向，与栓塞路径此处的切线方向对比，若差值较大如超过预设阈值，说明栓塞介入器械前端可能对血管造成损伤，则及时进行提醒。
实际中，可对三维模型中的各目标模型分别设置不同的透明度属性。优选地，根据重叠关系或遮挡关系，各目标模型的透明度由外向内依次减小。如血管模型的透明度大于栓塞介入器械模型的透明度，皮表模型、骨骼模型和内脏器官模型的透明度大于血管模型的透明度，以此可更直观的进行观察。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (8)

1.一种基于2D和3D造影图像转换的栓塞放置点定位方法，其特征在于：
获取CT图像，并根据CT图像建立三维模型；
对三维模型和患者建立相匹配的坐标系；
在三维模型中对栓塞进入点、栓塞路径和栓塞点进行规划，并分别标记栓塞进入点、栓塞路径和栓塞点的坐标参数；
实时获取栓塞介入器械的坐标位置，在三维模型中对栓塞介入器械进行建模，并在三维模型中根据栓塞介入器械的实时坐标位置进行实时同步匹配。
2.根据权利要求1所述的基于2D和3D造影图像转换的栓塞放置点定位方法，其特征在于：对实时同步的三维模型进行多个平面的实时分解和显示。
3.根据权利要求1所述的基于2D和3D造影图像转换的栓塞放置点定位方法，其特征在于：对动脉血管进行造影后，获取CT图像，并根据CT图像对至少包括病灶、内脏器官、血管、骨骼和皮层的对象进行三维建模。
4.根据权利要求1所述的基于2D和3D造影图像转换的栓塞放置点定位方法，其特征在于：在获取CT图像前，在患者体表配置可被CT识别的多个标记物，通过统一标记物在患者空间坐标系和三维模型坐标系内的位置参数，对患者空间坐标系和三维模型坐标系进行匹配。
5.根据权利要求1所述的基于2D和3D造影图像转换的栓塞放置点定位方法，其特征在于：对实时同步的三维模型进行至少两个相互垂直的平面的实时分解并显示，该平面包括沿血管轴向的水平平面和纵向平面。
6.根据权利要求1所述的基于2D和3D造影图像转换的栓塞放置点定位方法，其特征在于：在每个平面实时分解图中，获取并显示栓塞介入器械前端的轴向坐标参数，并获取和显示栓塞路径上对应栓塞介入器械前端位置处的路径切线参数，将所述轴向坐标参数与所述路径切线参数进行对比，差值超过预设阈值时进行提醒。
7.根据权利要求1所述的基于2D和3D造影图像转换的栓塞放置点定位方法，其特征在于：对三维模型中的各目标模型分别设置不同的透明度属性。
8.根据权利要求7所述的基于2D和3D造影图像转换的栓塞放置点定位方法，其特征在于：根据重叠关系或遮挡关系，各目标模型的透明度由外向内依次减小。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113229936A (zh) * 2021-05-06 2021-08-10 卫飞鹏 一种提高肝脏介入靶向定位精确度的方法及系统
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