外科手术导航系统中目标领域的三维快速分割方法

    公开(公告)号:CN1460971A

    公开(公告)日:2003-12-10

    申请号:CN03116801.9

    申请日:2003-05-08

    Inventor: 顾力栩

    Abstract: 一种外科手术导航系统中目标领域的三维快速分割方法,属于医学图像处理及应用技术领域。本发明采用复合式多步骤的方式,首先采用形态学的循环腐蚀算法将目标领域与相邻的其他领域分离,并记录循环次数;然后采用快速行进法对用户选定的种子点实施初始繁衍操作,使繁衍的前锋线快速逼近目标领域边缘线,达到初始分割的效果;之后采用形态学领域重建法对初始分割结果进一步优化,达到高精度的分割结果;最后采用形态学的循环膨胀算法复原第一步领域分离过程中目标领域的损失。本发明采用复合式多步骤的方式,汲取现有算法的优点,并加以优化整合,实现高精度,实时和适用范围广泛的三维目标领域分割功能。

    外科手术导航系统中标示点自动识别和定位方法

    公开(公告)号:CN1445690A

    公开(公告)日:2003-10-01

    申请号:CN03116690.3

    申请日:2003-04-29

    Inventor: 顾力栩

    Abstract: 一种外科手术导航系统中标示点自动识别和定位方法属于医学图像处理及应用领域。本发明首先通过内切圆锥型标示点设计使定位指针与表示点的接触唯一;再采用三维自动分割算法,即高帽算法和形态领域恢复法的组合实现标示点的自动识别,依据即知条件的标示点过滤法得到准确的识别结果;最后三维自动定位算法,即采用基于灰度值加权的领域重心定位法,得到准确的定位。本发明克服了既有方法二维操作的准确性差,成功率低的问题,采用完全的三维运算使定位更精准,成功率更高。该方法不再以标示点的形状作为抽取的条件,使可以使用的标示点的种类不再受到局限,从而大大扩展了使用范围和实用性。

    基于DSSD和时域约束X光冠脉造影序列自动分析方法

    公开(公告)号:CN110136107B

    公开(公告)日:2023-09-05

    申请号:CN201910375099.6

    申请日:2019-05-07

    Inventor: 顾力栩 吴蔚

    Abstract: 本发明公开了一种基于DSSD和时域约束X光冠脉造影序列自动分析方法,涉及智能医学影像分析技术领域,包括步骤:利用U‑net对X光冠脉造影序列进行逐帧的血管分割,根据分割结果找出造影剂最充盈帧,在此基础上制定策略选取一系列连续充盈帧;将选取的X光冠脉造影图像输入训练好的狭窄段检测网络DSSD,获得静态检测结果;综合连续充盈帧的静态检测结果,利用时域信息进行约束,抑制假阳性。本发明率先使用卷积神经网络进行狭窄段检测,并且增加了基于造影剂充盈帧的时序约束这一约束条件,具有方法稳定可靠、准确率高、抗干扰能力强、操作全自动化等优点。

    基于DSSD和时域约束X光冠脉造影序列自动分析方法

    公开(公告)号:CN110136107A

    公开(公告)日:2019-08-16

    申请号:CN201910375099.6

    申请日:2019-05-07

    Inventor: 顾力栩 吴蔚

    Abstract: 本发明公开了一种基于DSSD和时域约束X光冠脉造影序列自动分析方法,涉及智能医学影像分析技术领域,包括步骤:利用U-net对X光冠脉造影序列进行逐帧的血管分割,根据分割结果找出造影剂最充盈帧,在此基础上制定策略选取一系列连续充盈帧;将选取的X光冠脉造影图像输入训练好的狭窄段检测网络DSSD,获得静态检测结果;综合连续充盈帧的静态检测结果,利用时域信息进行约束,抑制假阳性。本发明率先使用卷积神经网络进行狭窄段检测,并且增加了基于造影剂充盈帧的时序约束这一约束条件,具有方法稳定可靠、准确率高、抗干扰能力强、操作全自动化等优点。

    一种血管介入机器人手术中的自动无标记的引导导丝方法

    公开(公告)号:CN109938836A

    公开(公告)日:2019-06-28

    申请号:CN201910258098.3

    申请日:2019-04-01

    Inventor: 顾力栩 马愈祥

    Abstract: 本发明公开了一种血管介入机器人手术中的自动无标记的引导导丝方法,包括以下步骤:步骤1、预先分割出术前CT造影图像的血管部位并建模;步骤2、提取出血管中心线,建立拓扑树形结构,规划介入路径;步骤3、术中将前端绑有传感器的导丝放置在介入起始点处,由介入机器人装置推动导丝移动,并实时跟踪其位置;步骤4、使导丝移动一段距离,选取位置特征点,并将其与通过的血管中心位置点配准,得到配准矩阵;步骤5、导丝继续移动,更新配准矩阵;步骤6、重复步骤5,将每次得到的配准矩阵用于下一时刻导丝的位置引导,直到所述导丝到达介入目标点。该方法具有操作自动化、准确性高、实时性好、应用灵活、无需人工交互等优点。

    一种机器人辅助心血管介入手术中的安全防护方法

    公开(公告)号:CN107361844A

    公开(公告)日:2017-11-21

    申请号:CN201710468456.4

    申请日:2017-06-20

    Inventor: 顾力栩 陶丽

    CPC classification number: A61B34/20 A61B2034/2051

    Abstract: 本发明涉及一种机器人辅助心血管介入手术中的安全防护方法,包括:1)对血管进行几何建模;2)提取血管的中心线,获得离散的中心点及各个位置半径,并计算血管各个位置点的曲率并进行归一化;3)依据血管曲率及半径信息,对其内区域进行动态划分,建立机器人辅助心血管介入手术中初级安全防护措施;4)借助电磁跟踪仪实时追踪导丝前端的位置并采取cardinal样条曲线进行插值重建,建立导丝的几何模型;5)计算出手术路径下血管的拐点及分支,并对导丝推进速度及角度进行动态约束;6)对导丝和血管壁进行碰撞检测;7)根据碰撞检测结果,预测碰撞响应。与现有技术相比,本发明具有稳定可靠、实现方便、成本低、工程应用性强等优点。

    虚拟手术训练系统中基于四面体的组织模型切割方法

    公开(公告)号:CN103065305B

    公开(公告)日:2015-09-09

    申请号:CN201210571836.8

    申请日:2012-12-25

    Inventor: 顾力栩 虞文豪

    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。

    基于磁导航融合实时超声信息的大血管内介入物植入系统

    公开(公告)号:CN102319117A

    公开(公告)日:2012-01-18

    申请号:CN201110162816.0

    申请日:2011-06-16

    Abstract: 一种医疗器械技术领域的基于磁导航融合实时超声信息的大血管内介入物植入系统,包括:术前影像导入模块、术前影像三维重建模块、术前配准模块、导航仪追踪模块、心脏超声图像融合模块、介入器械加工模块以及示踪定位模块,本发明产生的磁场范围为边长50cm的立方体,可同时接收8个电磁传感器反馈的信息,综合利用患者术前CT影像信息,通过计算机进行三维解剖结构重建,利用术前配准实现真实病人空间和病人图像空间的匹配,并通过融入实时超声图像形成虚拟现实环境,通过电磁导航仪对手术器械的实时跟踪,实现对心血管介入植入物和手术器械的精确三维定位和示踪作用,可准确导航将大血管介入物植入特定目标位置。

    从物体三维图像中获取四面体网格的方法

    公开(公告)号:CN101436303B

    公开(公告)日:2011-07-20

    申请号:CN200810207779.9

    申请日:2008-12-25

    Inventor: 顾力栩 吕思哲

    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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