【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于醫療數據處理，尤其涉及一種用于到達支氣管鏡檢時待檢查或者處置的目標區域的路徑生成方法、系統、設備及可讀介質。
技術介紹
1、在進行支氣管鏡檢查過程中，醫生首先需要在ct影像下確定目標區域的位置，并事先規劃好檢查路徑。手繪導航是一種簡單有效的導航方法。該方法通過分層示意圖的方式表示支氣管鏡下每一個岔口應該前進的方向，從而達到導航的目的。如圖1所示，一個指引曲線代表一個腔道，同級別的兩個指引曲線代表出現了兩個腔道的分支，使用嵌套的指引曲線可以表示支氣管不同層的腔道，圖1中實心區域為最終病灶檢查區域，醫生可按照手繪導航在每一個分叉口操作支氣管鏡進入對應腔道，從而最終到達支氣管鏡檢對應目標部位的目標區域。
2、在醫院實操過程中，通常的做法是醫生依據ct影像手動完成手繪導航示意圖的繪制，很大程度上依賴于醫生的經驗和專業技能，對于經驗不夠豐富的醫生難以精確繪制出通往目標(如病灶、活檢)區域的最優路徑，增加了手術過程中的風險；在手動繪制過程中，任何小的誤差都可能在導航過程中被放大，尤其是當路徑涉及多個分支時。這可能導致導航路徑偏離目標區域，從而影響手術的成功率；手動繪制的路徑可能無法充分考慮支氣管的生理特點，如曲率、直徑變化等，導致選擇的路徑不利于支氣管鏡導航的順利進行等。雖然這種方法能夠根據醫生的專業知識和經驗進行個性化的導航指導，但也存在準確度、繪制難度和實時性不足等問題。在復雜的支氣管樹結構中，手動繪制容易引入誤差，且難以適應手術過程中。
技術實現思路
1、本專利
2、根據ct圖像重建出支氣管樹3d?mask；
3、提取支氣管樹3d?mask的中心線點集，對中心線點集進行結構化處理獲取中心線樹；
4、在中心線樹上選取支氣管鏡的導航示意圖的繪制起點及目標區域；
5、從所述目標區域對應的目標節點開始遍歷所述中心線樹，逐步回溯所述目標節點在所述中心線樹中的父節點直至到達所述繪制起點形成追蹤路徑，記錄所述追蹤路徑中的節點生成追蹤數據，也可以為記錄所述追蹤路徑中的包括的所有節點生成追蹤數據；
6、根據追蹤數據繪制出沿繪制起點至目標區域的導航示意圖。
7、在第一方面的一種實現方式中，從所述目標區域對應的目標節點開始遍歷所述中心線樹，逐步回溯所述目標節點在所述中心線樹中的父節點直至到達所述繪制起點形成追蹤路徑，記錄所述追蹤路徑中的節點生成追蹤數據包括：選取中心線樹上的像素點為參考點，參考點至少包括分叉處的像素點；在參考點周圍形成局部鄰域；遍歷所述追蹤路徑上的所述參考點，識別出所述支氣管樹3d?mask在當前層的橫斷面對應的所述局部鄰域內一個或者多個連通域，所述連通域為所述局部鄰域內互相連接的像素點集合；分析所述連通域的連通狀況，生成所述追蹤數據。
8、在第一方面的一種實現方式中，在參考點周圍的預定區域內形成局部鄰域包括：以參考點為中心，以預定距離為半徑形成的預定區域為局部鄰域；其中，預定距離可以根據參考點處對應的支氣管直徑確定，該局部鄰域包括與支氣管追蹤路徑相關的連通域，有助于準確地識別支氣管形態，尤其是管腔直徑變化或路徑分叉時的支氣管形態。
9、在第一方面的一種實現方式中，識別出支氣管樹3d?mask在當前層的橫斷面對應的局部鄰域內一個或者多個連通域，包括：在支氣管樹3d?mask中，提取與局部鄰域對應的橫斷面；在當前層的橫斷面對應的局部鄰域內選擇無標記的像素點作為初始點；從初始點開始，對初始點所有相鄰的像素點進行檢查，標記符合連通條件的相鄰像素點；從初始點開始沿相鄰像素點進行遍歷檢查，直至與初始點連通的像素點都被標記，形成由互相連接的被標記的多個像素點組成的一個或者多個連通域。
10、在第一方面的一種實現方式中，分析連通域的連通狀況，生成追蹤數據包括：
11、根據當前層的一連通域與參考點的關聯性，識別追蹤連通域；
12、遍歷檢查每個追蹤連通域，根據當前層的追蹤連通域與當前層的相鄰層連通域的連通性，生成追蹤數據。
13、在第一方面的一種實現方式中，根據當前層的一連通域與參考點的關聯性，識別追蹤連通域包括：
14、在當前層的一連通域包括當前層對應的局部鄰域的參考點或者直接連接到局部鄰域內的參考點的情況下，識別為追蹤連通域。
15、在第一方面的一種實現方式中，根據追蹤數據繪制出沿繪制起點至目標區域的導航示意圖包括：
16、基于追蹤數據繪制多個指引曲線，指引曲線用于指示從繪制起點至目標區域時需經由的多層分支結構；
17、每個指引曲線對應多層分支結構中一個支氣管分支入口；其中一支氣管分支入口為目標區域所處支氣管段的支氣管開口。
18、在第一方面的一種實現方式中，根據支氣管鏡的檢測圖對導航示意圖進行旋轉或者翻轉變換，使得導航示意圖匹配于支氣管鏡對應的檢測方位。
19、本申請的第二方面提供了一種路徑生成系統，用于執行前述第一方面中路徑生成方法，該系統包括：
20、重建模塊，用于根據ct圖像重建出支氣管樹3d?mask；
21、結構化模塊，用于提取支氣管樹3d?mask的中心線點集，對中心線點集進行結構化處理獲取中心線樹；
22、選取模塊，用于在中心線樹上選取支氣管鏡的導航示意圖的繪制起點及目標區域；
23、數據生成模塊，用于從目標區域對應的目標節點開始遍歷中心線樹，逐步回溯目標節點在中心線樹中的父節點直至到達繪制起點形成追蹤路徑，記錄所述追蹤路徑中包括的節點或者所有節點生成追蹤數據；
24、繪制模塊，根據追蹤數據繪制出沿繪制起點至目標區域的導航示意圖。
25、本申請的第三方面提供了一種電子設備，用于執行前述第一方面中路徑生成方法，該設備包括：存儲器和處理器，存儲器和處理器之間互相通信連接，存儲器中存儲有計算機指令，處理器通過執行計算機指令。
26、本申請的第四方面提供了一種計算機可讀存儲介質，用于執行前述第一方面中路徑生成方法，計算機可讀存儲介質存儲有計算機指令。
27、通過本申請的技術方案通過重建的支氣管樹3d?mask獲取支氣管的中心線樹，首先識別目標區域在中心線樹中的具體節點，從目標區域節點開始逐步向上追蹤其父節點，遍歷整個中心線樹的所有參考點，直到到達指定的繪制起點對應的起點節點(如氣管入口、某支氣管開口等)，根據遍歷過程中生成的遍歷數據形成引導支氣管鏡移動的導航示意圖。根據追蹤數據生成能夠標識支氣管從支氣管鏡進入支氣管直至到達目標區域的清晰導航示意圖，導航示意圖能夠清晰標示起點、路徑走向、各個分叉點、以及目標區域。通過本方案能夠自動化生成導航示意圖，減少手動操作的主觀誤差，降低手動導航路徑規劃的時間，快速地自動化路徑生成能夠顯著提高醫生本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種路徑生成方法，其特征在于，所述的方法包括：
2.根據權利要求1所述的路徑生成方法，其特征在于，從所述目標區域對應的目標節點開始遍歷所述中心線樹，逐步回溯所述目標節點在所述中心線樹中的父節點直至到達所述繪制起點形成追蹤路徑，記錄所述追蹤路徑中包括的節點生成追蹤數據包括：
3.根據權利要求2所述的路徑生成方法，其特征在于，在所述參考點周圍的預定區域內形成局部鄰域包括：
4.根據權利要求2所述的路徑生成方法，其特征在于，識別出所述支氣管樹3D?mask在當前層的橫斷面對應的所述局部鄰域內一個或者多個連通域，包括：
5.根據權利要求2所述的路徑生成方法，其特征在于，分析所述連通域的連通狀況，生成所述追蹤數據包括：
6.根據權利要求1所述的路徑生成方法，其特征在于，根據所述追蹤數據繪制出沿所述繪制起點至所述目標區域的導航示意圖包括：
7.根據權利要求1所述的路徑生成方法，其特征在于，所述的方法還包括：
8.一種路徑生成系統，應用于如權利要求1-7任一項所述的路徑生成方法中，其特征在于，所述的系統包括
9.一種電子設備，其特征在于，包括：
10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機指令，所述計算機指令用于使計算機執行權利要求1-7任一項所述的路徑生成方法。
...【技術特征摘要】
1.一種路徑生成方法，其特征在于，所述的方法包括：
2.根據權利要求1所述的路徑生成方法，其特征在于，從所述目標區域對應的目標節點開始遍歷所述中心線樹，逐步回溯所述目標節點在所述中心線樹中的父節點直至到達所述繪制起點形成追蹤路徑，記錄所述追蹤路徑中包括的節點生成追蹤數據包括：
3.根據權利要求2所述的路徑生成方法，其特征在于，在所述參考點周圍的預定區域內形成局部鄰域包括：
4.根據權利要求2所述的路徑生成方法，其特征在于，識別出所述支氣管樹3d?mask在當前層的橫斷面對應的所述局部鄰域內一個或者多個連通域，包括：
5.根據權利要求2所述的路徑生成方法...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李時悅，鐘長鎬，黃浚峰，陳崇翔，徐慶建，唐純麗，陳愉，陳小波，陳延偉，
申請(專利權)人：廣州醫科大學附屬第一醫院廣州呼吸中心，
類型：發明
國別省市：
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