本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)影像分析，尤其涉及一種基于人工智能的肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃方法、裝置、電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
1、肝臟外科手術(shù)的術(shù)前評(píng)估與規(guī)劃是確保手術(shù)成功的重要環(huán)節(jié)，但由于肝臟解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此長(zhǎng)期以來對(duì)肝臟外科手術(shù)進(jìn)行術(shù)前評(píng)估和規(guī)劃面臨著諸多的挑戰(zhàn)。若按照傳統(tǒng)方法依賴人工標(biāo)注和手動(dòng)分析，不僅耗時(shí)長(zhǎng)，且對(duì)復(fù)雜肝段劃分和血管分支命名的精度有限，特別是在處理復(fù)雜病例時(shí)，傳統(tǒng)技術(shù)依賴于醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)，且難以為術(shù)后肝功能保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。因此，隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展，逐漸催生了通過圖像識(shí)別技術(shù)進(jìn)行肝段和血管識(shí)別分割并進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)較高的處理效率，減少了人工操作的時(shí)間。
2、但是在現(xiàn)有技術(shù)中，使用的術(shù)前規(guī)劃方法通常局限于單一任務(wù)，且由于不同患者的肝臟形態(tài)和血管分布具有高度個(gè)體化的特點(diǎn)，現(xiàn)有技術(shù)缺乏對(duì)病灶空間關(guān)系和血流影響的系統(tǒng)化分析，未能充分實(shí)現(xiàn)不同模塊間的協(xié)同作用，仍然缺乏處理復(fù)雜病例的能力，無法滿足臨床中對(duì)高效、精準(zhǔn)和個(gè)性化手術(shù)規(guī)劃的需求?；诖?，亟需一種能夠協(xié)同處理手術(shù)規(guī)劃中多種信息的肝臟手術(shù)規(guī)劃方法，使其能夠精準(zhǔn)高效地滿足肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的主要目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的術(shù)前規(guī)劃方法無法協(xié)同處理肝臟手術(shù)規(guī)劃中多種信息，導(dǎo)致無法精準(zhǔn)高效地進(jìn)行肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃的技術(shù)問題。
2、本發(fā)明第一方面提供了一種基于人工智能的肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃方法，包括：
3、獲取包含肝臟部位的ct圖像，并將預(yù)處理后的所述ct圖像分別輸入三維器官分割模型和三維血管分割模型中進(jìn)行分割，得到肝臟掩碼和血管掩碼；
4、將所述肝臟掩碼和所述血管掩碼拼接后輸入肝段血管命名模型中進(jìn)行命名，分別得到平面型肝段掩碼、肝靜脈命名掩碼和肝門脈命名掩碼；
5、基于所述肝靜脈命名掩碼和肝門脈命名掩碼計(jì)算肝臟相關(guān)的血管空間信息和血管尺寸信息，構(gòu)建血管樹；
6、根據(jù)所述平面肝段掩碼和構(gòu)建的所述血管樹生成流域肝段模型；
7、基于所述流域型肝段模型進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃。
8、可選地，在本發(fā)明第一方面的第一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述基于所述流域型肝段模型進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃包括：
9、獲取肝臟病灶的信息，基于所述肝臟病灶的信息確定病灶掩碼；
10、根據(jù)所述病灶掩碼確定肝臟病灶在流域肝段模型中的空間位置以及為所述肝臟病灶供血的血管樹分支；
11、基于所述血管樹分支的空間位置信息，定位血管樹的夾斷點(diǎn)；
12、根據(jù)所述夾斷點(diǎn)，結(jié)合所述血管樹的空間結(jié)構(gòu)和流域肝段模型，確定所述夾斷點(diǎn)影響的下游區(qū)域。
13、可選地，在本發(fā)明第一方面的第二種實(shí)現(xiàn)方式中，所述基于所述病灶掩碼的空間信息，計(jì)算所述肝臟病灶在所述血管樹的相關(guān)位置，確定向所述肝臟病灶供血的血管樹分支包括：
14、基于所述病灶掩碼的空間信息計(jì)算所述肝臟病灶到所述血管樹包含的空間點(diǎn)的歐幾里得距離；
15、選取歐幾里得距離最近的點(diǎn)所在的血管樹枝干作為向所述肝臟病灶供血的血管樹分支。
16、可選地，在本發(fā)明第一方面的第三種實(shí)現(xiàn)方式中，所述血管樹為有向樹；
17、所述確定所述夾斷點(diǎn)影響的下游流域包括：
18、基于所述血管樹的有向樹結(jié)構(gòu)，獲取所述夾斷點(diǎn)所在位置下的所有子樹分支，并根據(jù)所述子樹分支的位置確定夾斷點(diǎn)影響的下游流域。
19、可選地，在本發(fā)明第一方面的第四種實(shí)現(xiàn)方式中，所述基于所述流域型肝段模型進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃還包括：
20、在所述血管樹上添加新增的夾斷點(diǎn)；
21、結(jié)合所述血管樹的結(jié)構(gòu)和所述流域肝段模型，確定新增的所述夾斷點(diǎn)影響的下游流域。
22、可選地，在本發(fā)明第一方面的第五種實(shí)現(xiàn)方式中，所述肝段血管命名模型包括三個(gè)分割預(yù)測(cè)頭，分別用于進(jìn)行平面肝段識(shí)別、肝靜脈血管命名和肝門脈血管命名；
23、所述將所述肝臟掩碼和所述血管掩碼拼接后輸入肝段血管命名模型中進(jìn)行命名，分別得到平面型肝段掩碼、肝靜脈命名掩碼和肝門脈命名掩碼包括：
24、獲取所述肝臟掩碼和所述血管掩碼的空間向量，按照所述ct圖像的橫斷面方向?qū)⑺龈闻K掩碼和所述血管掩碼的空間向量進(jìn)行拼接；
25、將拼接后的所述肝臟掩碼和所述血管掩碼輸入所述肝段血管命名模型中，調(diào)用不同的所述分割預(yù)測(cè)頭進(jìn)行平面肝段識(shí)別、肝靜脈血管命名和肝門脈血管命名，得到平面型肝段掩碼、肝靜脈命名掩碼和肝門脈命名掩碼。
26、本發(fā)明第二方面提供了一種基于人工智能的肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃裝置，包括：
27、分割模塊，用于獲取包含肝臟部位的ct圖像，并將預(yù)處理后的所述ct圖像分別輸入三維器官分割模型和三維血管分割模型中進(jìn)行分割，得到肝臟掩碼和血管掩碼；
28、命名模塊，用于將所述肝臟掩碼和所述血管掩碼拼接后輸入肝段血管命名模型中進(jìn)行命名，分別得到平面型肝段掩碼、肝靜脈命名掩碼和肝門脈命名掩碼；
29、血管樹構(gòu)建模塊，用于基于所述肝靜脈命名掩碼和肝門脈命名掩碼計(jì)算肝臟相關(guān)的血管空間信息和血管尺寸信息，構(gòu)建血管樹；
30、模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述平面肝段掩碼和構(gòu)建的所述血管樹生成流域肝段模型；
31、術(shù)前規(guī)劃模塊，用于并基于所述流域型肝段模型進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃。
32、本發(fā)明第三方面提供了一種基于人工智能的肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器和至少一個(gè)處理器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有指令；所述至少一個(gè)處理器調(diào)用所述存儲(chǔ)器中的所述指令，以使得所述基于人工智能的肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃設(shè)備執(zhí)行上述的基于人工智能的肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃方法的步驟。
33、本發(fā)明的第四方面提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有指令，當(dāng)其在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述的基于人工智能的肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃方法的步驟。
34、本發(fā)明的第五方面提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序/指令，其特征在于，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述的基于人工智能的肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃方法的步驟。
35、本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，獲取包含肝臟部位的ct圖像，并將預(yù)處理后的ct圖像分別輸入三維器官分割模型和三維血管分割模型中進(jìn)行分割，得到肝臟掩碼和血管掩碼；將肝臟掩碼和血管掩碼拼接后輸入肝段血管命名模型中進(jìn)行命名，分別得到平面型肝段掩碼、肝靜脈命名掩碼和肝門脈命名掩碼；基于肝靜脈命名掩碼和肝門脈命名掩碼計(jì)算肝臟相關(guān)的血管空間信息和血管尺寸信息，構(gòu)建血管樹；根據(jù)平面肝段掩碼和構(gòu)建的血管樹生成流域肝段模型；基于流域型肝段模型進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃。該方法能夠協(xié)同處理肝臟手術(shù)規(guī)劃中多種信息，并綜合考慮多種信息，精準(zhǔn)高效地進(jìn)行肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃，為手術(shù)模擬和臨床手術(shù)操作提供參考。本發(fā)明提供的一種裝置、電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品也解決了相應(yīng)技術(shù)問題。
1.一種基于人工智能的肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于人工智能的肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃方法，其特征在于，所述基于所述流域型肝段模型進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于人工智能的肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃方法，其特征在于，所述基于所述病灶掩碼的空間信息，計(jì)算所述肝臟病灶在所述血管樹的相關(guān)位置，確定向所述肝臟病灶供血的血管樹分支包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于人工智能的肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃方法，其特征在于，所述血管樹為有向樹；
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于人工智能的肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃方法，其特征在于，所述基于所述流域型肝段模型進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃還包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的基于人工智能的肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃方法，其特征在于，所述肝段血管命名模型包括三個(gè)分割預(yù)測(cè)頭，分別用于進(jìn)行平面肝段識(shí)別、肝靜脈血管命名和肝門脈血管命名；
7.一種基于人工智能的肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃裝置，其特征在于，所述基于人工智能的肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃裝置包括：
8.一種基于人工智能的肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃設(shè)備，其特征在于，所述基于人工智能的肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃設(shè)備包括：存儲(chǔ)器和至少一個(gè)處理器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有指令；
9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序/指令，其特征在于，所述程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述基于人工智能的肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃方法的步驟。
10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序/指令，其特征在于，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的基于人工智能的肝臟外科手術(shù)術(shù)前規(guī)劃方法的步驟。