本發(fā)明涉及醫(yī)學手術路徑規(guī)劃，具體是一種腫瘤穿刺路徑規(guī)劃方法及相關裝置。

背景技術：

1、隨著計算機技術的進步，醫(yī)學技術也隨之迎來了巨大突破。傳統(tǒng)的穿刺路徑規(guī)劃依賴于醫(yī)生的個人經驗，這種方法存在一定的局限性，包括穿刺精度低、并發(fā)癥風險高等問題，基于傳統(tǒng)的穿刺路徑規(guī)劃過于依賴個人經驗導致穿刺精度低，因此如何解決傳統(tǒng)穿刺的不足是一個非常重要的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明涉及一種用于腫瘤穿刺路徑規(guī)劃方法及相關裝置，其中，包括但不限于路徑規(guī)劃設備、電子裝置、計算機可讀存儲介質和計算機程序產品。

2、第一方面，提供了一種腫瘤穿刺路徑規(guī)劃方法，所述方法包括：

3、獲取目標對象的醫(yī)學ct圖像和目標醫(yī)學ct分割目標對象圖像區(qū)域；所述醫(yī)學ct圖像通過對所述目標對象進行ct掃描得到，所述目標醫(yī)學ct分割目標對象圖像區(qū)域是基于醫(yī)生人工對所述目標對象的醫(yī)學ct圖像分割提取得到的；

4、將從所述目標醫(yī)學ct分割目標對象圖像區(qū)域，提取并且量化非穿刺目標的器官組織參數(shù)，提取并且量化的參數(shù)包括：非穿刺目標器官組織的凹包集合與非穿刺目標器官組織的凸包集合；

5、根據(jù)所述目標醫(yī)學ct分割目標對象圖像區(qū)域，提取非穿刺目標的器官組織的凹包集合；

6、根據(jù)所述目標醫(yī)學ct分割目標對象圖像區(qū)域，提取非穿刺目標的器官組織的凸包集合；

7、根據(jù)所述非穿刺目標的器官組織的凹包集合，計算有效避開非穿刺目標的器官的凹包集合的腫瘤穿刺路徑，得到第一穿刺路徑集；

8、根據(jù)所述非穿刺目標的器官組織的凸包集合，計算有效避開非穿刺目標的器官的凸包集合的腫瘤穿刺路徑，得到第二穿刺路徑集；

9、確定所述第一穿刺路徑集與第二穿刺路徑集的交集，得到腫瘤穿刺路徑。

10、結合本技術任一實施方式，從所述目標醫(yī)學ct分割目標對象圖像區(qū)域，提取非穿刺目標的器官組織的凹包集合，包括：

11、確定所述目標醫(yī)學ct分割目標對象圖像區(qū)域，提取出非穿刺目標的對象圖像區(qū)域，將非穿刺目標的對象圖像區(qū)域中所有點按照極角從小到大排序；

12、從排序后的點中選擇最左邊的點作為凹包的第一個點；

13、逐個遍歷排序后的點，如果當前點在凹包的最后一個點和倒數(shù)第二個點組成的直線的左側，則將當前點添加到凹包中，得到非穿刺目標的器官組織的凹包集合。

14、結合本技術任一實施方式，所述根據(jù)所述非穿刺目標的器官組織的凹包集合，計算有效避開非穿刺目標的器官的凹包集合的腫瘤穿刺路徑，得到第一穿刺路徑集，包括：

15、構造以腫瘤靶點為原點，向x軸、y軸和z軸的方向發(fā)射射線，篩選出每條避開非穿刺目標的器官的凹包集合的射線，作為避開非穿刺目標的器官的凹包集合的腫瘤穿刺路徑，得到第一穿刺路徑集。

16、結合本技術任一實施方式，所述根據(jù)所述目標醫(yī)學ct分割目標對象圖像區(qū)域，提取非穿刺目標的器官組織的凸包集合，包括：

17、確定所述目標醫(yī)學ct分割目標對象圖像區(qū)域，提取出非穿刺目標的對象圖像區(qū)域，將非穿刺目標的對象圖像區(qū)域中所有點按照極角從小到大排序；

18、從排序后的點中選擇最左邊的點作為凸包的第一個點；

19、逐個遍歷排序后的點，如果當前點在凸包的最后一個點和倒數(shù)第二個點組成的直線的左側，則將當前點添加到凸包中，得到非穿刺目標的器官組織的凸包集合。

20、結合本技術任一實施方式，所述根據(jù)所述非穿刺目標的器官組織的凸包集合，計算有效避開非穿刺目標的器官的凸包集合的腫瘤穿刺路徑，得到第二穿刺路徑集，包括：

21、構造以腫瘤靶點為原點，向x軸、y軸和z軸的方向發(fā)射射線，篩選出每條避開非穿刺目標的器官的凸包集合的射線，作為避開非穿刺目標的器官的凸包集合的腫瘤穿刺路徑，得到第二穿刺路徑集。

22、結合本技術任一實施方式，所述確定所述第一穿刺路徑集與第二穿刺路徑集的交集，得到腫瘤穿刺路徑，包括：

23、確定所述第一穿刺路徑集與第二穿刺路徑，將所述第一穿刺路徑集和所述第二穿刺路徑集合整合，取兩個路徑集合相交的路徑集，得到腫瘤穿刺路徑。

24、第二方面，提供了一種腫瘤穿刺路徑規(guī)劃裝置，所述腫瘤穿刺路徑規(guī)劃裝置包括：

25、獲取單元，用于獲取像素坐標系的轉換矩陣，所述像素坐標系的轉換矩陣通過醫(yī)學ct圖像中的體素距離與醫(yī)學ct分割目標對象圖像位置相乘組合得到，所述醫(yī)學ct分割目標對象圖像根據(jù)第一方面的方法及其任一實施方式得到，所述醫(yī)學ct圖像由ct成像設備采集得到。

26、獲取單元，還用于獲取醫(yī)學ct圖像三維空間像素坐標系的位置坐標，所述醫(yī)學ct圖像由所述ct成像設備采集得到，且所述醫(yī)學ct圖像包括對所述目標器官中的腫瘤靶點和腹腔其余關鍵器官，所述三維空間像素坐標包括所述目標器官中的腫瘤靶點和腹腔其余關鍵器官的位置坐標。

27、轉換單元，用于利用像素坐標系的轉換矩陣，將所述醫(yī)學ct圖像的位置坐標轉換至所述醫(yī)學ct分割目標對象圖像三維空間像素坐標，得到三維空間像素坐標位置。

28、確定單元，用于基于所述目標體外進針點位置坐標和所述腫瘤靶點在三維空間像素坐標位置，根據(jù)第一方面的方法確定穿刺針對所述腫瘤靶點的腫瘤穿刺路徑。

29、第三方面，提供了一種電子設備，包括：處理器、通信模塊、傳感器、用戶界面和存儲器，所述存儲器用于存儲計算機程序代碼，所述計算機程序代碼包括計算機指令，在所述處理器執(zhí)行所述計算機指令的情況下，所述電子設備執(zhí)行如執(zhí)行如上述第二方面及其任一實施方式的方法。

30、第四方面，提供了另一種電子設備，包括：處理器、無線通信模塊、觸摸屏、揚聲器和存儲器，所述存儲器用于存儲計算機程序代碼，所述計算機程序代碼包括計算機指令，在所述處理器執(zhí)行所述計算機指令的情況下，所述電子設備執(zhí)行如執(zhí)行如上述第二方面及其任一實施方式的方法。

31、第五方面，提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質中存儲有計算機程序，所述計算機程序包括程序指令，在所述程序指令被處理器執(zhí)行的情況下，使所述處理器執(zhí)行如執(zhí)行如上述第二方面及其任一實施方式的方法。

32、第六方面，提供了一種計算機程序產品，所述計算機程序產品包括計算機程序或指令，在所述計算機程序或指令在計算機上運行的情況下，使得所述計算機執(zhí)行如執(zhí)行如上述第二方面及其任一實施方式的方法。

33、應當認識到的是，上述的一般性說明和后續(xù)的具體描述僅供示例和闡釋之用，并不對本技術構成限制。

34、本技術中，第二穿刺路徑集是基于避開非目標器官的凹包條件下計算得到的,第二穿刺路徑集是基于避開非目標器官的凸包條件下計算得到的，腫瘤穿刺路徑是基于第一穿刺路徑集和所述第二穿刺路徑集合整合，取兩個路徑集合相交的路徑集得到的，由于醫(yī)學ct圖像與用于路徑規(guī)劃的三維空間像素坐標系不同，醫(yī)學ct圖像由多張二維的ct圖像切片組成，且體素距離不統(tǒng)一，進而醫(yī)學ct圖像與三維空間像素坐標系具有關聯(lián)關系。因此，腫瘤穿刺路徑規(guī)劃裝置中獲取醫(yī)學ct圖像和分割目標對象圖像后，針對醫(yī)學ct圖像中的體素距離計算出醫(yī)學ct圖像和分割目標對象圖像的三維空間像素坐標系。其中分割目標對象圖像為深度神經網(wǎng)路分割模型對醫(yī)學ct圖像分割得到的分割目標對象圖像。