(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210898949.2 (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 中国科学院大学宁波华美医院 地址 315010 浙江省宁波市西北街 41号 (72)发明人 范晓翔　陆迪　吴枫　张燕　 鲍梦婷　 (74)专利代理 机构 成都鱼爪智云知识产权代理 有限公司 513 08 专利代理师 甯树娇 (51)Int.Cl. H04N 13/243(2018.01) H04N 13/275(2018.01) H04N 13/106(2018.01) G09B 9/00(2006.01) G09B 23/28(2006.01)G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 基于3D扫描成像的TIPSS手术模型建立方法 及系统 (57)摘要 本发明提出了基于3D扫描成像的TIPSS手术 模型建立方法及系统， 涉及医学训练技术领域。 包括黑盒、 仿真模型和摄像机； 摄像机、 显示器分 别与处理终端连接； 利用3D扫描技术， 根据摄像 机获取的数据进行三维建模， 得到静态模型， 将 静态模型输出至处理终端； 建立穿刺轨迹和边 界； 当穿刺套件进入后， 根据穿刺套件位移 变化， 追踪穿刺套件， 生成运动路径； 将运动路径在静 态模型上进行 实时追踪， 在显示器上显示模拟血 管造影； 将运动路径与轨迹边界比对， 若运动路 径不位于轨迹边界内， 进行错误路径报警。 其能 够使得受训练的医生更为 真实的体验T IPSS手术 的实际情况， 并且无需血管造影相关设备的配合 使用， 从而 减轻了训练时设备需求成本 。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115484451 A 2022.12.16 CN 115484451 A 1.基于3D扫描成像的TIP SS手术模型建立方法， 其特 征在于， 包括： 预设内部有光源但不透光的黑盒、 设置于所述黑盒内的半透明仿真模型， 所述黑盒内 还设有多个用于获取所述仿真模型数据的摄像机； 所述摄像机、 显示器分别与处理终端连 接； 利用3D扫描技术， 根据多个所述摄像机获取的数据进行三维建模， 得到静态模型， 将所 述静态模型输出至所述处 理终端； 根据所述静态模型以及TIPSS手术标准， 建立三维穿刺轨迹以及轨迹边界； 并在所述静 态模型入口设置触发点； 当受训人员使用穿刺套件从所述入口进入仿真模型后， 所述触发点激活， 根据半透明 的所述仿真模型中穿刺 套件相关元件位移变化， 追踪穿刺 套件， 生成所述穿刺 套件的运动 路径， 并向所述处 理终端发送运动路径； 所述处理终端将所述运动路径在所述静态模型上进行实时追踪， 在进行图片处理后， 在所述显示器上显示模拟CTA或D SA血管造影； 将所述运动路径与轨迹边界比对， 若所述运动路径位于所述轨迹边界内， 则不处理； 反 之， 进行错 误路径报警。 2.如权利要求1所述的基于3D扫描成像的TIPSS手术模型建立方法， 其特征在于， 生成 所述穿刺套件的运动路径后的步骤 还包括： 对所述穿刺套件的运动路径进行录像。 3.如权利要求1所述的基于3D扫描成像的TIPSS手术模型建立方法， 其特征在于， 所述 仿真模型中的靶血管模型包括静态血管模型和靶血管模型， 所述靶血管模 型和所述静态血 管模型通过螺纹连接， 所述靶血管模型和所述静态血管模型之 间设有防止仿真血浆泄露的 橡胶密封圈。 4.如权利要求3所述的基于3D扫描成像的TIPSS手术模型建立方法， 其特征在于， 所述 靶血管模型采用硅胶为主体， 所述主体外层包覆橡胶 层。 5.如权利要求1所述的基于3D扫描成像的TIPSS手术模型建立方法， 其特征在于， 多个 所述摄像机分布在所述 黑盒的八个角落。 6.如权利要求1所述的基于3D扫描成像的TIPSS手术模型建立方法， 其特征在于， 在进 行图片处 理后， 在所述显示器上显示模拟CTA或D SA血管造影的步骤 包括： 将所述运动路径在所述静态模型上进行实时追踪的图像， 进行灰度转换， 而后在所述 显示器上显示模拟CTA或D SA血管造影。 7.如权利要求1所述的基于3D扫描成像的TIPSS手术模型建立方法， 其特征在于， 所述 摄像机采用多目摄 像机。 8.基于3D扫描成像的TIP SS手术模型建立系统， 其特 征在于， 包括 预设模块， 预设内部有光源但不透光的黑盒、 设置于所述黑盒内的半透明仿真模型， 所 述黑盒内还设有多个用于获取所述仿真模型数据的摄像机； 所述摄像机、 显示器分别与 处 理终端连接； 建模模块， 利用3D扫描技术， 根据多个所述摄像机获取的数据进行三维建模， 得到静态 模型， 将所述静态模型输出至所述处 理终端； 边界预设模块， 用于根据所述静态模型以及TIPSS手术标准， 建立三维穿刺轨迹以及轨权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115484451 A 2迹边界； 并在所述静态模型入口设置触发点； 追踪模块， 用于当受训人员使用穿刺套件从所述入口进入仿真模型后， 所述触发点激 活， 根据半透明的所述仿 真模型中穿刺套件相关元件位移变化， 追踪穿刺套件， 生成所述穿 刺套件的运动路径， 并向所述处 理终端发送运动路径； 合并显示模块， 用于所述处理终端将所述运动路径在所述静态模型上进行实时追踪， 在进行图片处 理后， 在所述显示器上显示模拟CTA或D SA血管造影； 报警模块， 用于将所述运动路径与轨迹边界比对， 若所述运动路径位于所述轨迹边界 内， 则不处 理； 反之， 进行错 误路径报警。 9.一种电子设备， 其特征在于， 包括至少一个处理器、 至少一个存储器和数据总线； 其 中： 所述处理器与所述存储器通过所述数据总线完成相互间的通信； 所述存储器存储有被 所述处理器执行的程序指令， 所述处理器调用所述程序指令以执行如权利要求1 ‑7任一项 所述的方法。 10.一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， 该计算机程序被 处理器执行时实现如权利要求1 ‑7中任一项所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115484451 A 3