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公开(公告)号：CN106952285B
公开(公告)日：2019-12-10
申请号：CN201710080490.4
申请日：2017-02-15
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明涉及一种基于先验统计运动模型及自适应配准的肺部运动估计方法，包括：S1：获取多组病人呼吸始末两个相位的胸部CT图像；S2：对其进行肺部组织的图像分割；S3：将每组病人两个不同呼吸相位的胸部CT图像进行配准；S4：提取肺实质的运动信息，并以此建立肺部呼吸运动样本库，每组样本的EI时刻CT图像都与第一组样本的EI时刻CT图像做配准，获取样本间的转换矩阵；S5：采集一组新增肺部运动模型EI时刻的全局肺区CT及一组EE时刻的肺部病灶区域CT；S6：在新增的两种CT中选取十组的特征点对；S7：稀疏先验运动模型的生成；S8：病灶区域的精确运动信息获取。与现有技术相比，本发明具有计算速度快、实现方便、应用灵活等优点。
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公开(公告)号：CN110176306A
公开(公告)日：2019-08-27
申请号：CN201910413989.1
申请日：2019-05-17
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于动态多元LSTM网络的软组织漂移靶点自动定位方法，包括以下步骤：步骤1、对训练数据集提供的体表标记点和体内软组织靶点的三维运动信息进行数据预处理。步骤2、提取体内外运动点位置信息特征，构建多元LSTM网络，进行多输入多输出的迭代训练。步骤3、设置体内靶点的误差阈值，将测试例初始时刻采集的体表标记点和体内靶点位置输入到模型中进行再训练。步骤4、按照一定时间间隔检测误差，若误差低于阈值，模型正常输出；否则，重新采集下一时刻体表标记与体内靶点的位置信息，更新训练模型。步骤5、重复步骤4，直至完成体内靶点精准定位。该方法具有计算简单、操作自动化、对体内组织靶点运动定位精准的优点。
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公开(公告)号：CN108420529A
公开(公告)日：2018-08-21
申请号：CN201810254533.0
申请日：2018-03-26
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明涉及一种基于电磁定位技术和术中图像引导的手术导航仿真方法，包括：1)获得患者术前拍摄的CT影像；2)将患者术前的CT影像重建为三维CT模型；3)实现手术器械的注册与可视化；4)利用电磁定位技术，实现手术器械在图像坐标系下的实时跟踪；5)进行超声探头的标定，在术中实时获取超声图像，实现三维CT模型与超声图像的初步融合；6)利用超声图像的灰度信息和特征信息，采用互信息方法和自动化的SIFT特征提取方法，进行术前三维CT模型和术中超声图像在手术过程中的实时配准；7)实现对手术机器人运动的仿真控制。与现有技术相比，本发明具有导航精度高、计算复杂度低、稳定可靠、实现方便、成本低、临床适用性强等优点。
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公开(公告)号：CN107374705A
公开(公告)日：2017-11-24
申请号：CN201710468359.5
申请日：2017-06-20
Applicant: 上海交通大学
IPC: A61B17/34
CPC classification number: A61B17/3403
Abstract: 本发明涉及一种X光和术前CT引导下的肺穿刺手术定位方法，包括：第一步，建立肺部图像的三维形状模型和形变模型；第二步，将患者手术前CT图像与三维形状模型进行配准，配准结果结合形变模型计算患者肺部形变模型；第三步，生成模拟的X光图像；第四步，手术中采集X光图像与模拟的X光图像进行配准，计算术中肺部的二维位移场，计算穿刺针位置坐标信息；第五步，使用二维的位移场和肺部形变模型计算术中的三维图像的位移场信息；第六步，使用得到的三维位移场和术前CT图像生成配准后的三维图像，计算三维图像中病灶的位置信息；第七步，调整穿刺针位置直至完成穿刺定位。与现有技术相比，本发明具有快速、准确、适合实际应用等优势。
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公开(公告)号：CN106709902A
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201611003438.0
申请日：2016-11-14
Applicant: 上海交通大学
CPC classification number: G06T7/0012 , G06T15/005 , G06T2207/10081 , G06T2207/30101
Abstract: 本发明涉及一种微创血管介入手术中导丝受血流作用的实时运动仿真方法，包括：第一步，预先分割出血管部位的数据，采用三角形表面网格对血管进行建模；第二步，求取血管网格的中心线，按照中心线将连续的血管网格模型离散化表示为一组圆柱体状小血管的组合，并抽象为一个有向图；第三步，对每一段小血管建立流体模型；第四步，对抽象为有向图的血管模型整体建立流体计算矩阵，计算血管中的流量和压力分布；第五步，对导丝建模，并根据导丝在血管中的相对位置，计算血流对导丝的作用力并施加到导丝的仿真模型上，更新导丝的形态；第六步，对导丝进行三维渲染。与现有技术相比，本发明具有计算稳定、实时性好、真实感强、应用灵活等优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102855353B
公开(公告)日：2016-11-23
申请号：CN201210297042.7
申请日：2012-08-20
Applicant: 上海交通大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种埋藏式缝合技术的实时模拟方法，该方法包括以下步骤：1)采用四面体弹簧模型，对软组织进行建模；2)借鉴头发模拟方法，采用四面体弹簧模型，对缝合线进行建模；3)进行缝合线的渲染，引入Bezier曲线进行差值，然后通过绘制小球来渲染出一个整条的缝合线；4)采用K‑DOPS树进行碰撞检测及表面张力模拟；5)当针头和软组织发生碰撞且针头施加在软组织表面的力大于软组织表面可承受的最大张力，针头进入软组织，则执行步骤6)；6)进行软组织与缝合线的交互模拟，包括缝合线与软组织的表面网格的交互和缝合线与软组织的内部网格的交互。与现有技术相比，本发明具有稳定可靠、实现方便、真实高效等优点。
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公开(公告)号：CN102881021B
公开(公告)日：2016-02-10
申请号：CN201210414494.9
申请日：2012-10-25
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明涉及一种基于概率分布和连续最大流的主动脉瓣超声图像分割方法，包括以下几个步骤：第一步，采集人体主动脉瓣短轴的医学超声图像数据，等间隔地提取五帧先验图像；第二步，分割五帧先验图像；第三步，构建二维灰度-距离直方图；第四步，由二维灰度-距离直方图计算获得综合概率估计函数；第五步，分别计算其各自单独的概率估计函数；第六步，对五帧先验图像，分别计算其各自最能代表前景和背景的像素灰度值；第七步，对于当前待分割图像，求取其独立的概率估计图；第八步，对上述前景区域和五帧先验图像的手动分割结果分别进行相似度测量；第九步，获得分割结果。与现有技术相比，本发明具有稳定可靠、实现方便、适用于实际临床等优点。
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公开(公告)号：CN103065305A
公开(公告)日：2013-04-24
申请号：CN201210571836.8
申请日：2012-12-25
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明涉及一种虚拟手术训练系统中基于四面体的组织模型切割方法，包括以下步骤：从碰撞检测系统中提取当前的碰撞点，潜在分裂面生成模块根据碰撞点对模型进行细化并生成潜在分裂面；面分裂模块对模型进行初步切割；点分裂模块检测是否有孤立连接点现象，若是，则对孤立连接点进行分裂；判断所有被分裂过的节点是否构成完整的切面；根据分裂点生成切割面极其轮廓，对轮廓节点进行无损拉普拉斯平滑，对切割面节点进行普通拉普拉斯平滑；对所有内部四面体的节点进行智能拉普拉斯平滑，并对内部的四面体进行面交换优化。与现有技术相比，本发明具有高精度和高鲁棒性、能够高效地模拟组织模型切割且同时保持组织模型质量等优点。
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公开(公告)号：CN102968811A
公开(公告)日：2013-03-13
申请号：CN201210413201.5
申请日：2012-10-25
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明涉及一种微创血管介入手术中导丝的实时运动仿真方法，包括以下步骤：1)采用三角形表面网格对血管进行建模；2)采用基尔霍夫弹性杆模型，对导丝进行建模，并利用拉格朗日方程计算导丝在仿真过程产生的形变力；3)进行导丝的渲染；4)采用K-DOPS树进行导丝与血管之间碰撞检测；5)采用非迭代的约束方法计算导丝与血管之间的接触力并进行碰撞响应；6)使用Verlet积分公式来迭代更新导丝的位置与速度；7)利用拉格朗日乘数和快速投影方法来实现导丝的不可伸缩特性；8)使用力反馈设备Phantom Omni来渲染导丝给用户的作用力。与现有技术相比，本发明具有稳定可靠、实现方便、真实高效、工程应用性强等优点。
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公开(公告)号：CN101436303A
公开(公告)日：2009-05-20
申请号：CN200810207779.9
申请日：2008-12-25
Applicant: 上海交通大学
IPC: G06T11/00
Abstract: 本发明涉及一种图像处理技术领域的从物体三维图像中获取四面体网格的方法。本发明直接在运行的计算机上进行，首先读入物体三维图像，然后依次通过图像前处理模块、采样模块以及网格重建模块处理，得到四面体网格。其中图像前处理模块对输入的二值图像反复进行二值腐蚀操作获得图像的距离变换结果，在距离变换的结果上计算出密度函数，并将其输出到采样模块。采样模块根据密度函数对图像进行采样，得到所需要的空间采样点，并将其输出到网格重建模块，网格重建模块由上述采样点构建最终的Delaunay网格。本发明易于实现，在网格质量上相比于现有方法，拥有良好的表现。
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