1、肺部疾病和惡性腫瘤是目前全世界范圍內(nèi)致死率最高的疾病之一，而組織學(xué)診斷是肺部疾病定性診斷和治療的金標(biāo)準(zhǔn)。目前CT引導(dǎo)的經(jīng)皮肺穿刺手術(shù)是獲取肺部病變組織的最有效手段。但目前傳統(tǒng)肺穿刺手術(shù)會(huì)使病人反復(fù)被穿刺以及反復(fù)接受放射性輻射，并增加并發(fā)癥和不良的影響的風(fēng)險(xiǎn)，因此研究肺穿刺手術(shù)的新方法有著十分重要的意義。
　　本項(xiàng)目主要對(duì)經(jīng)皮肺穿刺手術(shù)導(dǎo)航的關(guān)鍵技術(shù)和最佳手術(shù)路徑規(guī)劃展開(kāi)了研究，包括對(duì)于醫(yī)學(xué)DICOM圖像體數(shù)據(jù)重建，三維可視化技術(shù)，

2、圖像分割技術(shù)，空間配準(zhǔn)方法進(jìn)行了研究。在這些技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了一套應(yīng)用于肺穿刺活檢手術(shù)的計(jì)算機(jī)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)。
　　本系統(tǒng)的難點(diǎn)在于整個(gè)系統(tǒng)框架的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橄到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中包含許多圖像處理算法和三維空間定位技術(shù)，涉及到的算法多，而且有一定的難度。同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮實(shí)際的臨床需要，盡量簡(jiǎn)化系統(tǒng)操作流程和軟件操作流程，提供給醫(yī)生一個(gè)簡(jiǎn)單、易用的圖像引導(dǎo)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)。
　　圖像處理技術(shù)和可視化算法是手術(shù)導(dǎo)航的基礎(chǔ)。研究

3、的重點(diǎn)包括體數(shù)據(jù)處理，可視化技術(shù)，圖像分割技術(shù)。在研究各種算法的基礎(chǔ)上改進(jìn)了相關(guān)的算法使其滿(mǎn)足臨床肺穿刺手術(shù)的需求，比如可視化技術(shù)加入了二維與三維融合顯示，三維切割顯示等功能。
　　空間定位技術(shù)和空間坐標(biāo)配準(zhǔn)技術(shù)是手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵?？臻g定位技術(shù)和配準(zhǔn)技術(shù)決定了手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的精確度，是決定手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。在研究了系統(tǒng)中不同的坐標(biāo)系統(tǒng)的關(guān)系后，通過(guò)基于外部標(biāo)志點(diǎn)的方法實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)航系統(tǒng)的空間配準(zhǔn)，而且配準(zhǔn)精度也能滿(mǎn)足臨床手術(shù)需求

4、。
　　最終實(shí)現(xiàn)了基于三維空間定位的肺穿刺圖像引導(dǎo)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在手術(shù)前能夠幫助醫(yī)生制定手術(shù)計(jì)劃，同時(shí)來(lái)能夠自動(dòng)分析、設(shè)計(jì)手術(shù)路徑，進(jìn)行手術(shù)模擬，在術(shù)中能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)導(dǎo)航，并且能夠?qū)崿F(xiàn)在不同三維視圖下進(jìn)行圖像引導(dǎo)，同時(shí)根據(jù)臨床需要設(shè)計(jì)出了靶向圖和深度面圖進(jìn)行穿刺引導(dǎo)，最終進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)的精確性，滿(mǎn)足臨床需要。
　　本文的創(chuàng)新點(diǎn)是提出了智能穿刺路徑分析算法，解決血管、氣管和肋骨遮擋的問(wèn)題，并可進(jìn)行穿刺手術(shù)術(shù)前路徑規(guī)劃，并且可以