一种内镜三维轴距解耦的En-DCR增强现实术前量化规划方法及系统

本发明涉及医疗数据处理，特别涉及一种内镜三维轴距解耦的en-dcr增强现实术前量化规划方法及系统。

背景技术：

1、目前en-dcr手术术前规划与术中指引主要包含三类现有常规方案，各类方案均存在独立且无法兼顾的固有技术缺陷：

2、临床普遍采用固定解剖均值（如以中鼻甲腋为基准向上、向前8mm）盲估截骨窗，未考虑患者个体化泪囊高低、前后解剖变异。针对低位泪囊易发生向上过度截骨，损伤眶、颅底组织；针对高位扩张泪囊则开窗暴露不足，泪囊盲端残留，大幅提升术后复发风险，规划精度完全依赖医生个人经验，标准化程度极低。

3、现有简易ar直接将三维ct模型投影至0°内镜画面，未考虑内镜与鼻腔侧壁天然斜交形成的前缩透视畸变。该畸变会压缩二维图像内解剖长度，若直接依托畸变投影像素测算骨质截骨跨度，得到的数值远小于骨壁真实解剖尺寸，易造成术中截骨范围不足；若消除畸变生成无透视正投影图像，画面形态与术中内镜视野完全错位，ar可视化引导失去临床使用价值，视觉还原与精准测距无法同时实现。

4、传统三维导航采用两点间欧几里得三维直线距离测算截骨参考值，形成“对角线测算陷阱”。三维斜线同时叠加上下、前后深度分量，并非黏膜骨壁浅表冠状/水平向单一解剖轴距，测算数值显著虚高，无法代表真实安全截骨边界，直接误导截骨范围判断。

5、同时，现有全部ar/导航系统均采用视觉仿真、参数测量共用运算链路的单轨架构，透视畸变误差与三维对角线误差相互叠加；虚拟内镜建模仅简单两点连线生成光路，未匹配0°内镜斜交成像逻辑，投影轮廓对位精度差；且依赖人工区分左右鼻腔、手动切换内镜底图与标尺，易出现侧别混淆、标注反向问题，自动化程度低，术前规划流程繁琐。

6、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

2、根据本申请的一个方面，提供一种内镜三维轴距解耦的en-dcr增强现实术前量化规划方法，包括：获取目标用户的模拟头颅薄层ct影像，分割重建泪囊三维模型并标定中鼻甲腋部、前鼻孔中心解剖锚点，构建ras解剖坐标系基准数据；以前鼻孔、中鼻甲腋部连线构建虚拟内镜光学主轴，建立与光轴正交的虚拟成像平面，搭建内镜光学投影数学模型；基于内镜光学投影数学模型的光轴正交投影算法对泪囊三维顶点降维映射，经凸包拟合生成保留内镜透视畸变的二维解剖剪影，完成视觉引导层渲染；提取投影轮廓极值像素并溯源对应三维ras坐标，沿解剖轴分量解耦计算无对角线误差的截骨安全物理参数，构建量化测算数据层；计算投影点集空间重心判定鼻腔侧别，自适应匹配对应内镜基准底图并镜像调整量化标尺排布；融合带透视畸变的解剖剪影与无畸变解剖轴距参数，生成个体化en-dcr手术ar术前量化规划视图；依托三维影像分割、正交投影成像、解剖轴距轴分量解算、侧别自动识别多模块算法，分离视觉仿真与物理测量运算，同步输出贴合内镜视觉的引导轮廓与精准截骨量化指标。

3、本申请的另一个方面，一种内镜三维轴距解耦的en-dcr增强现实术前量化规划系统，用于执行可执行指令来执行实现上述的内镜三维轴距解耦的en-dcr增强现实术前量化规划方法。

4、根据本申请的再一个方面，一种电子设备，包括：第一处理器；以及存储器，用于存储所述第一处理器的可执行指令；其中，所述第一处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行实现上述的内镜三维轴距解耦的en-dcr增强现实术前量化规划方法。

5、根据本申请的又一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被第二处理器执行时实现上述的内镜三维轴距解耦的en-dcr增强现实术前量化规划方法。

6、本申请的有益技术效果在于：先采集患者头颅薄层ct，通过阈值分割、区域生长算法分割重建个体化泪囊三维模型，标定前鼻孔、中鼻甲腋双解剖锚点，构建标准化ras解剖坐标系。以前鼻孔至中鼻甲腋连线作为虚拟内镜光学主轴，搭建正交虚拟感光平面，依托oap光轴正交投影算法将泪囊三维顶点降维，经凸包拟合生成保留内镜前缩透视畸变的二维视觉剪影。算法反向溯源剪影极值对应的三维坐标，仅沿ras单轴分量运算，摒弃三维斜线测距，得到无误差截骨a、b、c物理参数；再通过投影重心自动判别鼻腔侧别，自适应匹配对应内镜底图并镜像标尺，最终融合畸变引导图层与精准量化标尺生成ar规划视图。整体采用视觉仿真、物理测量双轨解耦架构，两条运算链路独立并行，同步输出贴合内镜视野的操作轮廓与个体化截骨安全刻度。

7、本申请旨在解决传统ar视觉保真与精准测量无法兼顾的矛盾，视觉层复刻内镜真实形变便于医生直观定位，量化层消除透视、对角线双重测算误差，杜绝截骨范围误判。摆脱固定8mm一刀切经验标准，依据患者泪囊个体解剖生成专属截骨限度，减少过度截骨造成眶底、颅底损伤，同时避免暴露不足引发术后复发，降低手术并发症，实现鼻腔侧自动识别、底图与标尺自适应匹配，全流程自动化程度高，简化术前规划操作，大幅提升临床工作效率。

8、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

1.一种内镜三维轴距解耦的en-dcr增强现实术前量化规划方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以前鼻孔、中鼻甲腋部连线构建虚拟内镜光学主轴，建立与光轴正交的虚拟成像平面，搭建内镜光学投影数学模型，包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于内镜光学投影数学模型的光轴正交投影算法对泪囊三维顶点降维映射，经凸包拟合生成保留内镜透视畸变的二维解剖剪影，完成视觉引导层渲染，包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，提取投影轮廓极值像素并溯源对应三维ras坐标，沿解剖轴分量解耦计算无对角线误差的截骨安全物理参数，构建量化测算数据层，包括：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，计算投影点集空间重心判定鼻腔侧别，自适应匹配对应内镜基准底图并镜像调整量化标尺排布，包括：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，融合带透视畸变的解剖剪影与无畸变解剖轴距参数，生成个体化en-dcr手术ar术前量化规划视图，包括：

7.一种内镜三维轴距解耦的en-dcr增强现实术前量化规划系统，其特征在于，所述系统用于执行可执行指令来执行权利要求1～6中任意一项所述的内镜三维轴距解耦的en-dcr增强现实术前量化规划方法。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：第一处理器；以及存储器，用于存储所述第一处理器的可执行指令；其中，所述第一处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1～6中任意一项所述的内镜三维轴距解耦的en-dcr增强现实术前量化规划方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被第二处理器执行时实现权利要求1～6中任意一项所述的内镜三维轴距解耦的en-dcr增强现实术前量化规划方法。