消融模型的三维渲染

我们以肝部为例，通常肝部在做消融手术规划时有几个步骤。

一三维重建：

对器官进行图像分割；

对肿瘤的原发区域GTV进行勾画。

二穿刺路径的规划：

路径规划当中有几个约束：穿刺深度、危及器官的距离、肝包角。

三消融建模

我们这里重点讲述肝包角的计算。

穿刺针的建模

器官分割三维重建

为了防止滑针，肝包角临床阈值是20度。

肝包角的获得来自于  路径与肝表面的交点处的切线   与  路径本身的夹角。在用ITK、VTK实现的图像处理中，有方法可以求得肝表面的法线。求得法线与路径的角度，然后利用法线与切线的90度关系，推导出肝包角。下图就是肝包角的示意图。

肝包角示意图

在实际的编程设计中，还要考虑肺的路径评估。肺部由于组织密度的关系，要考虑穿刺针与皮肤以及肺实质的角度。

肺部的路径约束

所以肝包角需要扩展为 路径与ROI的夹角。因此把算法封装在ROI中，更为合理。

由于穿刺约束中还有经肝深度、经肺深度等，可以通过 计算路径与表面交点  和 靶点 的距离求得。

穿刺点、靶点 ROI 即可求得角度

求得的夹角。