一种三维医疗影像数据的交互方法及系统与流程

本发明涉及远程医疗、医学图像处理、计算机图像处理技术领域，尤其涉及一种三维医疗影像数据的交互方法及系统。

背景技术：

随着现代医学成像技术的发展，先后出现了计算机断层扫描（computedtomography，ct）、核磁共振成像（magneticresonanceimaging，mri）、正电子发射计算机断层扫描（positronemissioncomputedtomography，pet），超声等。但这些医学影像设备只能提供人体内部组织或器官断面的二维图像，不能提供连续的三维形式的图像。在目前的医疗诊断中，主要是通过观察一组ct、mri的二维切片图像去发现病灶，传统的二维影像数据只能通过冠状面、矢状面、横断面三个面进行阅读，只能凭借医生的读片经验去估计病灶的形状和大小，缺乏直观性，难以达到准确的判断，存在一定的误诊率。

三维可视化技术对于临床医学的精确诊断以及手术计划越来越重要的作用。先进的医学影像设备是先进的医学图像处理与分析的基础，特别是多排ct与高场mr，在医学诊断中，医务人员通过观察多组二维(2d)断层图像，在大脑中进行三维(3d)数据的重建，以此来确定病变体的空间结构。这就难以准确确定病变体的空间位置、大小、几何形状及与周围生物组织之间的关系。另外，根据二维影像数据进行的病灶手术定位主要靠手工在影像数据中测量，因为影像数据是二维，但人体是三维且大部分不平整，所以精准度存在很大的误差

另外，现有技术中也存在针对影像数据定位的影像导航，但价格昂贵，只有少数医院有能力采购相关设备，同时影像设备使用费用也比较高。

现有的影像诊断方式不支持远程协同诊断（平等医疗）或者不能同时多人进行基于影像数据的手术规划。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种三维医疗影像数据的交互方法及系统，把三维影像的传输、展示和交互合为一体，简化了医疗影像的展示过程，能够提供更加直观的图像数据，提供更全面的影像诊断方式，解决现有中医疗资源不平均的问题。

为了解决上述问题，本发明提出了一种三维医疗影像数据的交互方法，所述方法包括：

将医疗影像对应的三维模型数据上传至云端服务器，由所述云端服务器为所述三维模型数据分配身份识别码；

根据所述身份识别码将对应的三维模型数据下载到移动终端，所述移动终端对所述三维模型数据进行展示；

所述移动终端通过ar技术采集患者手术部位实时图像，将所述实时图像与所述三维模型数据进行叠加，获得患者病灶的定位信息。

优选地，在所述由所述云端服务器为所述三维模型数据分配身份识别码的步骤之后，还包括：

向其他用户的移动终端分享所述身份识别码；

其他用户的移动终端根据所述身份识别码下载对应的三维模型数据，并对所述三维模型数据进行展示。

优选地，所述将医疗影像对应的三维模型数据上传至云端服务器的步骤为：

使用超文本传输协议http将医疗影像对应的三维模型数据上传至云端服务器。

优选地，所述根据所述身份识别码将对应的三维模型数据下载到移动终端的步骤为：

使用超文本传输协议http根据所述身份识别码将对应的三维模型数据下载到移动终端。

优选地，所述将所述实时图像与所述三维模型数据进行叠加的步骤为：

通过ar+slam技术将所述实时图像与所述三维模型数据进行叠加。

相应地，本发明还提供一种三维医疗影像数据的交互系统，所述系统包括：

采集设备，用于将医疗影像对应的三维模型数据上传至云端服务器；

云端服务器，用于为所述三维模型数据分配身份识别码；

移动终端，用于下载所述身份识别码对应的三维模型数据并进行展示，通过ar技术采集患者手术部位实时图像，将所述实时图像与所述三维模型数据进行叠加，获得患者病灶的定位信息。

优选地，所述移动终端还用于向其他用户的移动终端分享所述身份识别码；其他用户的移动终端根据所述身份识别码下载对应的三维模型数据，并对所述三维模型数据进行展示。

优选地，所述采集设备还用于使用超文本传输协议（hypertexttransferprotocol，http）将医疗影像对应的三维模型数据上传至云端服务器。

优选地，所述移动终端还用于使用超文本传输协议http将医疗影像对应的三维模型数据上传至云端服务器。

优选地，所述移动终端还用于通过ar+slam技术将所述实时图像与所述三维模型数据进行叠加。

在本发明实施例中，通过将三维模型文件上传到云服务器再下载到移动终端，把三维影像的传输、展示和交互合为一体，简化了医疗影像的展示过程；同时，旋转缩放的方式可以看到更直观的信息，能够提供更加直观的图像数据，提供更全面的影像诊断方式，便于医生诊断病情；将三维模型文件上传至云服务器并分享自己的模型id，使得病情诊断不受空间的限制，可解决现有中医疗资源不平均的问题；更解决了现在技术中采用影像导航产生高额费用的问题，提供了比传统定位方式更为准确的定位手段，更提高了手术的成功率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例的三维医疗影像数据的交互方法的流程示意图；

图2是本发明实施例的三维医疗影像数据的交互系统的结构组成示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例的三维医疗影像数据的交互方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：

s1，将医疗影像对应的三维模型数据上传至云端服务器，由云端服务器为三维模型数据分配身份识别码；

s2，根据身份识别码将对应的三维模型数据下载到移动终端，移动终端对三维模型数据进行展示；

s3，移动终端通过ar技术采集患者手术部位实时图像，将实时图像与三维模型数据进行叠加，获得患者病灶的定位信息。

在本发明实施例中，三维模型数据是指包含三维图像的三维模型文件，三维模型文件具体可以是edm格式文件。本发明实施例的移动终端可以是移动手机、个人数字助理（personaldigitalassistan，pda）、平板电脑等电子设备，也可以是带有增强现实（augmentedreality，ar）、虚拟现实（virtualreality，vr）等功能的移动终端。

在具体实施中，身份识别码是云端服务器为三维模型数据（三维模型文件）分配的唯一识别码，唯一识别码只有该三维模型数据对应的移动终端才知晓，在不对身份识别码进行分享的情况下，其他移动终端无法下载该三维模型文件。

进一步地，在s1之后，还包括：

向其他用户的移动终端分享身份识别码；

其他用户的移动终端根据身份识别码下载对应的三维模型数据，并对三维模型数据进行展示。

分享身份识别码可以使其他医生通过移动终端下载对应的三维模型文件，进一步与其他医生进行交流，进行手术方案的交流和制定。

具体地，使用超文本传输协议http将医疗影像对应的三维模型数据上传至云端服务器；使用超文本传输协议http根据身份识别码将对应的三维模型数据下载到移动终端。

具体地，s3为：

通过增强现实技术（ar）与实时定位与地图构建技术（simultaneouslocalizationandmapping，slam）的结合将实时图像与三维模型数据进行叠加。

在具体实施中，具有身份识别码的移动终端可以将的三维模型文件下载，通过具备vr技术的设备进行手术模拟，并且其他人员可以在移动终端上实时观察到手术的模拟情况，并且针对可能出现的事故进行进一步的手术方案规划与确定。模拟手术的结果会影响到最终手术的执行方案，比如血肿穿刺手术，可以在vr设备中可以进行多次穿刺，找到一个最优（避开脑部血管，脑组织，神经纤维束等）的穿刺路径，最佳穿刺路径在头皮的投影位置也就是影像的“叠加”部位，提高了手术的成功率。

在s3中，移动终端的摄像头使用ar技术实时采集现实环境画面（实时图像）并显示在移动终端的屏幕上，把三维图像（三维模型数据）与显示在移动终端屏幕上的图像融合，最终显示的效果就是将三维图像叠加到“现实环境”中。

进一步地，叠加在患者病变部位的三维图像中，可以通过改变三维图像的颜色、透明度等进行病灶的定位。

相应地，本发明实施例还提供一种三维医疗影像数据的交互系统，如图2所示，该系统包括：

采集设备1，用于将医疗影像对应的三维模型数据上传至云端服务器2；

云端服务器2，用于为三维模型数据分配身份识别码；

移动终端3，用于下载身份识别码对应的三维模型数据并进行展示，通过ar技术采集患者手术部位实时图像，将实时图像与三维模型数据进行叠加，获得患者病灶的定位信息。

在具体实施中，身份识别码是云端服务器为三维模型数据（三维模型文件）分配的唯一识别码，唯一识别码只有该三维模型数据对应的移动终端才知晓，在不对身份识别码进行分享的情况下，其他移动终端无法下载该三维模型文件。

具体地，移动终端3还用于向其他用户的移动终端分享身份识别码；其他用户的移动终端根据身份识别码下载对应的三维模型数据，并对三维模型数据进行展示。分享身份识别码可以使其他医生通过移动终端下载对应的三维模型文件，进一步与其他医生进行交流，进行手术方案的交流和制定。

采集设备1使用超文本传输协议http将医疗影像对应的三维模型数据上传至云端服务器2。

移动终端3还用于使用超文本传输协议http将医疗影像对应的三维模型数据上传至云端服务器2。

具体实施中，移动终端2通过ar+slam技术将实时图像与三维模型数据进行叠加。

具有身份识别码的移动终端可以将的三维模型文件下载，通过具备vr技术的设备进行手术模拟，并且其他人员可以在移动终端上实时观察到手术的模拟情况，并且针对可能出现的事故进行进一步的手术方案规划与确定。模拟手术的结果会影响到最终手术的执行方案，比如血肿穿刺手术，可以在vr设备中可以进行多次穿刺，找到一个最优（避开脑部血管，脑组织，神经纤维束等）的穿刺路径，最佳穿刺路径在头皮的投影位置也就是影像的“叠加”部位，提高了手术的成功率。

在本发明实施例中，通过将三维模型文件上传到云服务器再下载到移动终端，把三维影像的传输、展示和交互合为一体，简化了医疗影像的展示过程；同时，旋转缩放的方式可以看到更直观的信息，能够提供更加直观的图像数据，提供更全面的影像诊断方式，便于医生诊断病情；将三维模型文件上传至云服务器并分享自己的模型id，使得病情诊断不受空间的限制，可解决现有中医疗资源不平均的问题；更解决了现在技术中采用影像导航产生高额费用的问题，提供了比传统定位方式更为准确的定位手段，更提高了手术的成功率。

具体地，本发明系统相关功能模块、设备的工作原理可参见方法实施例的实现过程的相关描述，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器（rom，readonlymemory）、随机存取存储器（ram，randomaccessmemory）、磁盘或光盘等。

另外，以上对本发明实施例所提供的三维医疗影像数据的交互方法及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。