輔助乳房外科手術的解剖學識別和空間分析制造技術

本發明專利技術涉及一種輔助乳房外科手術的解剖學識別和空間分析。本發明專利技術提供了能進行上身前部三維示意圖的自動化分析的方法、技術或模塊，用以（i）識別三維解剖學特征；（ii）根據解剖學構造或顯示器來確定對象的方向；（iii）確定包括點對點直線、三維表面線和體積值等空間分析；（iv）模擬加入了乳房植入體后包括乳房和乳頭定位等的結果；（v）幫助選擇乳房植入體；和/或（vi）幫助制定乳房手術計劃。自動化分析基于下列分析：上身三維輪廓圖的變化分析、三維特征和平面的方向分析、三維特征的顏色分析、和/或上身的三維特征和位置的空間分析。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術主要涉及醫學診斷和成 像方法以及系統。特別是，本專利技術涉及輔助乳房外科手術的這些方法和系統
技術介紹
在多數醫學專科中，使用定量診斷成像裝置來幫助醫師進行診斷、制定手術計劃和進行術后分析，提供了準確的測定并且辨別可能的并發癥。在隆乳和乳房重建手術中，采用的主要診斷工具為卷尺測量、測徑器和照相機配合醫師的“藝術美感”。盡管成功，隆乳的再次手術率仍然很高。乳房外科手術是最常見的外科手術之一，可以導入各種乳房植入體，其中一些是解剖學造型的，再次手術率可能繼續保持在高位甚至上升。優選可以有一個能夠精確測定關鍵空間參數的診斷系統，來確定并發癥的可能區域、鑒定患者的不對稱性、選擇乳房植入體及其合適的尺寸、制定手術計劃、以及術后分析和文件整理。本專利技術提出了這一需求，并且領先于該領域提供了自動識別解剖學標記和特征的新技術。本專利技術涉及提供了可靠和精確測定這些位置、確定乳房體積以及鑒定不對稱性，可以整合到一個裝置中來輔助乳房外科手術。專利技術概要本專利技術提供了從上身的三維(3-D)示意圖自動化識別解剖學標記和特征的新技術。本專利技術中的各種方法、技術或模塊允許對上身的三維示意圖進行自動化分析，(i)識別關鍵解剖學特征，( )根據它們的解剖學特征或顯示器來定向對象，(iii)確定包括點對點(線性)直線、三維表面線和體積值等空間分析，(iv)模擬加入乳房植入體后的效果，(v)幫助選擇乳房植入體，和/或(vi)幫助制定乳房外科手術計劃。自動化分析基于分析上身的三維輪廓圖上的變化、三維特征和平面的方向分析，三維特征的顏色分析、和/或上身的三維特征和位置的空間分析。在一個實施方式中，提供了一種確定乳房體積的計算機實現的方法。這是以自動化方式從上身的三維(3-D)示意圖上實現的。首先，識別乳房皺襞的三維示意圖。乳房皺襞定義為沿著界定乳房下部的三維示意圖的三維表面的未封閉曲線。從三維示意圖識別三維胸部參數，用于確定對應于識別的乳房皺襞的部分胸壁或包括胸兩側在內的胸壁(也稱為全胸壁)。三維胸部參數的例子為對應于所識別的乳房皺襞一側的至少一條腋前線(當確定雙乳體積時，至少為對應于左乳和右乳皺襞的兩條線)、前胸中線或其組合。部分胸壁或全胸壁優化為胸壁三維模型的特征。從所識別的乳房皺襞、優化的部分或全胸壁、上身三維示意圖的三維表面積分，確定顯示在三維示意圖中的原始乳房的乳房體積。在確定雙乳的乳房體積的情況下(如在一個方法步驟中)，可使用全胸壁。可以通過向部分胸壁或全胸壁的三維表面加入三維所得乳房，可以修改上身的三維示意圖。本專利技術中三維所得乳房定義為三維乳房植入體體積和乘以一個系數(如從O. 3到O. 6)的原來確定的乳房體積的總和。三維所得乳房定位在對應乳房皺襞的附近或其底部。在另一個實施方式中，提供了一種確定乳房測定的計算機實現的方法。這又是以自動方式從上身的三維(3-D)示意圖實現的。在一個自動化識別三維特征的例子中，對三維示意圖中所識別的上身第一組三維特征和位置進行輪廓分析。然后使用第一組三維特征進一步識別上身的第二組三維特征和位置。在第二組特征的識別中，輪廓分析、特征的相關性分析、色彩分析或空間分析可以單獨使用或以任何組合形式使用。第一組識別的三維特征和位置的例子涉及一個或兩個乳頭、一條或多條腋前線、臍、一個或多個面部特征、或頸、或其任意組合。如本專利技術所述，上身的三維示意圖也可以是彩色的。顏色信息用于如乳暈的識別。第二組識別的三維特征和位置的例子涉及胸骨切跡、胸骨、一個或多個鎖骨、一個或多個胸壁參數、上身中線、冠狀面、一個或兩個乳暈、一條 或多條乳房皺襞線、或一條或多條腋前線、或其任意組合。使用至少一些識別的三維特征和位置，可用自動化方式確定多個三維乳房相關表面測定。例如，可以確定多個點對點乳房相關直線距離或三維乳房相關表面測定。此外，可以用識別的三維特征以自動化方式確定關于上身的平面和方向。例如，可以從至少一個鎖骨、胸骨切跡、一個或多個乳房皺襞線、胸骨或一個或多個胸壁參數來確定上身中線。可以從至少一個鎖骨、胸骨切跡、上身中線、一條或多條腋線、一條或多條乳房皺襞線、胸骨或一個或多個胸骨參數來確定冠狀面。換而言之，可以由至少一個第二組識別的三維特征和位置來界定上身中線或上身的冠狀面。點對點乳房相關距離的一個例子是與橫切面平行的第一乳暈直徑，其中橫切面定義為與冠狀面和上身中線都成直角的平面。點對點乳房相關距離的另一個例子是與正中矢狀平面平行的第二乳暈直徑，其中正中矢狀平面定義為與冠狀面和橫切面都成直角的平面。乳房基底寬度是點對點乳房相關距離的又一個例子，并且對應于上身的左乳或右乳的乳房皺襞。在這一判定中，從上身的三維示意圖自動化識別乳房皺襞。乳房基底寬度是在上身冠狀面上乳房皺襞的投影。在一個變化中，也可在上身左乳或右乳的乳暈上緣的高度來確定乳房基底寬度。然后乳房基底寬度為上身的冠狀面上乳房皺襞的投影。乳房相關點對點直線距離的其他例子包括但不限于乳頭到乳頭的距離、乳頭到胸骨中線的距離、乳間距離、乳房基底寬度、一個或多個乳暈直徑、鎖骨中點到乳頭的距離、乳房高度、或乳房皺襞線到乳頭在胸壁上的投影位置的距離，或其組合。三維乳房相關表面測定的一個例子是對應于上身左乳或右乳的乳房皺襞。乳房皺襞(也稱為乳房皺襞線)定義為沿著界定乳房下部的三維示意圖的三維表面的未封閉曲線。三維乳房相關表面測定的其他例子包括但不限于，乳頭到乳房皺襞的三維表面線、胸骨切跡到乳頭的三維表面線、鎖骨到乳頭的三維表面線、或胸骨中點到乳頭的三維表面線、或其組合。可以從三維測定和三維特征自動確定的另一個測定是乳房罩杯尺寸。首先可識別對應于上身的左乳和右乳的乳房皺襞線和三維乳頭特征。然后，我們確定胸平面上胸部曲線的長度，其中胸平面等分識別的乳頭并且與冠狀面成直角。確定稱為下表面曲線的長度的另一個長度。下表面曲線定義為穿過乳房皺襞線下平面的三維表面曲線，其中下平面與橫切面接近于平行。乳房罩杯尺寸基于胸部曲線長度和下表面曲線長度間的差異。這個差異可以在列出差異與乳房罩杯尺寸的關系的列表中查出。在又一個實施方式中，提供了一種定向和顯示上身的三維(3-D)示意圖的計算機實現的方法，能用于確保對三維示意圖的測定和識別的一致性和重復性。這又是以自動化的方式從上身的三維(3-D)示意圖上實現的。首先，從上身的三維示意圖上獲得上身的多個三維特征和位置。另外，通過至少一個識別的三維特征和位置來確定上身中線。此外，通過至少2個識別的三維特征和位置來確定上身的冠狀面。然后可以在顯示器上旋轉并且顯示三維示意圖，使得上身的冠狀面與顯示器的視圖平面相重合，并使得上身中線與顯示器的垂直軸相平行。在一個關于不對稱性分析的實施方式中，可識別并且顯示一條或多條等分線。每條線等分一個解剖學特征或等分同樣類型的2個解剖學特征(如左乳和右乳的乳頭、左乳或右乳的乳暈、或左乳或右乳的一條或多條乳房皺襞線)。可用至少一條等分線來作為關于左乳和右乳解剖學特征的不對稱性的測定。橫切面可定義為與冠狀面和上身中線都成直角的平面，其中等分線可顯示為平行于橫切面。在另一個實施方式中，提供了一種以自動化方式直觀比較同一上身的不同三維(3-D)示意圖的計算機實現的方法。對于第一三維示意圖，識別第一組和第二組(如上文所述)上身的三維特征本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種以自動化方式從上身的三維（3？D）示意圖來確定乳房測定的計算機實現的方法，該方法包括下列步驟：a)通過對所述三維示意圖的輪廓分析，從所述三維示意圖自動化識別所述上身的第一組三維特征和位置；b)從所述第一組識別的三維特征和位置，來識別所述上身的第二組三維特征和位置；以及c)用至少一部分所述三維特征和位置來確定多個三維乳房相關表面測定，或用至少一部分所述三維特征和位置來確定多個點對點乳房相關直線距離，或者是確定上述參數的組合。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：D·H·莫多特，P·G·麥斯威爾，T·J·里奧里奧斯，
申請(專利權)人：阿勒根公司，
類型：發明
國別省市：