影像引导下计算机辅助介入手术导航关键技术的研究

发布时间：2024-01-29 21:59

　　影像引导下介入手术导航是使用多种模态的医学影像协助医生将手术器械直接穿刺到患者体内肿瘤内部进行局部治疗的计算机辅助技术,它是集人工智能、图像处理、图形学和临床技术为一体的交叉学科研究课题,对其关键技术的研究与应用可以有效地提高微创介入手术的临床精度和治疗效果,为患者提供更加有效和低创伤的肿瘤治疗手段。本文以胸腹腔介入手术规划和导航为核心展开研究,主要工作和研究成果包括: (1)提出了一种基于图割切的医学影像快速三维分割算法。该算法基于计算统一设备架构,解决了大规模体数据三维网络流图的构造和数据结构设计问题,定义了相应的边界能量函数和区域能量函数,解决了并行最大流算法中的多线程操作冲突的问题。该算法能够有效进行肝脏和肺部的半自动分割,性能相对传统方法有明显的提升。 (2)提出了一种基于热场模拟的微波热消融介入手术规划方法。该方法基于生物传热学原理对微波热场进行建模,协助医生规划手术路径,设置微波参数,计算微波能量场、组织温度场和热损伤场,进而有效地模拟和显示肿瘤热消融范围。该方法为临床医生提供了可靠的术前指导,降低了手术的难度和风险。 (3)提出了一种呼吸条件下胸腹腔介入手术导航的方法。...

【文章页数】：158 页

【学位级别】：博士

图5S70二维切片的分割结果图

图6三种算法对S70肝血管分割重建结果图

本文编号：3888915