(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 202210819189.1 (22)申请日 2022.07.13 (71)申请人 于金明 地址 250117 山东省济南市济兖路4 40号山 东省肿瘤医院 (72)发明人 于金明　钱俊超　王琳琳　朱健　 穆向魁　张功森　 (74)专利代理 机构 北京睿智保诚专利代理事务 所(普通合伙) 11732 专利代理师 韩迎之 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06T 19/00(2011.01) G06T 7/00(2017.01) G06T 7/73(2017.01) (54)发明名称 一种基于4D-CT肺肿瘤重建及动态虚拟显示 系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于4D ‑CT肺肿瘤重建及 动态虚拟显示系统， 涉及医疗图像重建显示领 域。 本发明包括数据预处理模块、 模型重建模块、 显示模块； 所述数据预处理模块， 用于获取病患 的4D‑CT数据， 并读取所需4D ‑CT数据， 根据各个 呼吸时相进行划分， 得到数据预处理结果； 所述 模型重建模块， 用于根据数据预处理结果重建模 拟影像； 所述显示模块， 用于显示模拟影像， 还用 于动态显示各个时相的虚拟 3D模型。 本发明一方 面可以有效为病人提供更清晰新颖的显示结果， 另一方面可以更加真实的模拟病人的状况， 更直 观地看到肿瘤所在位置， 利于临床诊断和治 疗。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115222881 A 2022.10.21 CN 115222881 A 1.一种基于4D ‑CT肺肿瘤重建及动态虚拟显示系统， 其特征在于， 包括数据预处理模 块、 模型重建模块、 显示模块； 所述数据预处理模块， 用于获取病患的4D ‑CT数据， 并读取所需4D ‑CT数据， 根据各个呼 吸时相进行划分， 得到数据预处 理结果； 所述模型重建模块， 用于根据数据预处 理结果重建模拟影 像； 所述显示模块， 用于 显示模拟影 像， 还用于动态显示各个时相的虚拟3D模型。 2.根据权利要求1所述的一种基于4D ‑CT肺肿瘤重建及动态虚拟显示系统， 其特征在 于， 所述模拟重建模块还用于将数据预处理模块处理的各个时相4D ‑CT数据重建为三维模 型， 生成第一模拟 影像； 还用于将各个时相勾勒出的肿瘤数据重 建为三维模型， 生成第二模 拟影像。 3.根据权利要求2所述的一种基于4D ‑CT肺肿瘤重建及动态虚拟显示系统， 其特征在 于， 所述第一模拟影 像和第二模拟影 像包括第三人称视角的立体 影像。 4.根据权利要求1所述的一种基于4D ‑CT肺肿瘤重建及动态虚拟显示系统， 其特征在 于， 所述数据预处理模块还用于根据病患的4D ‑CT数据， 得到病患的肿 瘤区域； 将所述肿瘤 数据文件保存为所需文件格式， 并存 储所述肿瘤数据。 5.根据权利要求1所述的一种基于4D ‑CT肺肿瘤重建及动态虚拟显示系统， 其特征在 于， 所述模 型重建模块还用于根据病人的4D ‑CT相关数据进 行三维重建， 生成对应的第一模 拟影像和第二模拟影像； 将所述三维模型转换为相应的预设格式的三维模型数据， 并存储 所述三维模型 数据。 6.根据权利要求2所述的一种基于4D ‑CT肺肿瘤重建及动态虚拟显示系统， 其特征在 于， 所述三维模型包括三维放射治疗射野模型、 三维剂量分布模型、 三维放疗结构模型、 三 维放疗设备模型中的任意 一种或多种。 7.根据权利要求1所述的一种基于4D ‑CT肺肿瘤重建及动态虚拟显示系统， 其特征在 于， 所述4D‑CT数据包括病患的特 征数据、 CT扫描设备的特 征数据、 以及扫描环境数据。 8.根据权利要求1所述的一种基于4D ‑CT肺肿瘤重建及动态虚拟显示系统， 其特征在 于， 所述显示模块包括计算机 显示、 VR显示、 投屏显示中的一种或多种。 9.根据权利要求1所述的一种基于4D ‑CT肺肿瘤重建及动态虚拟显示系统， 其特征在 于， 所述第一模拟影 像和第二模拟影 像满足真实的位置关系。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115222881 A 2一种基于4D ‑CT肺肿瘤重建及动态虚拟 显示系统 技术领域 [0001]本发明涉及医疗图像重建显示领域， 更具体的说是涉及一种基于4D ‑CT肺肿瘤重 建及动态 虚拟显示系统。 背景技术 [0002]肿瘤是当今社会危害人类健康的重大问题， 越来越多的人也更加重视自身身体健 康， 肺癌是常见的恶性肿瘤， 而放疗是肺癌中晚期患者的主 要治疗手段之一。 [0003]三维适形放疗中， 靶区勾画准确度直接影响放疗疗效， 精准放疗技术虽越来越成 熟， 但靶区的精准勾画 仍是精准放疗的基础， 而在常规的CT检查中， 忽略了由呼吸运动引起 的运动误差， 降低了靶区的勾画精度， 从而使得放射治疗过程中的剂量计算不准确， 给放疗 带来更多的不确定因素。 [0004]为了精准捕捉到肿瘤的运动轨迹， 从而诞生了4D ‑CT技术， 4D ‑CT其实类似于我们 的心脏检查技术， 引入了时间因素， 通过外部施加门控的方式， 精确捕捉肿瘤在每个呼吸时 相的动态运动轨 迹。 [0005]临床实际应用中多以回顾性4D ‑CT为主， 将整个呼吸周期分为了十个时相， 通过对 各个时相的重 建以更好的反映肺癌患者的肿瘤状态； 肿瘤在体内的实时显示是、 十 分重要， 若能通过VR等方式进行虚拟全息动态显示， 则可以更好的反应实际情况， 有利于临床的诊 断和观测。 因此， 如何通过VR等方式进行虚拟全息动态显示是本领域 技术人员亟需研究的。 发明内容 [0006]有鉴于此， 本 发明提供了一种基于4D ‑CT肺肿瘤 重建及动 态虚拟显示系统， 在重建 各个时相模型基础上同时重建肿瘤位置， 根据本发明的各方面的实施方式， 利用系统所述 相关4D‑CT数据， 可自动模拟第三视角的(包括第一模拟影像和第一模拟影像)的三维模拟 影像， 通过所述显示模块就可直接看到所述全息模拟影像， 一方面可以有效为病 人提供更 清晰新颖的显示结果， 另一方面可以更加真实的模拟病 人的状况， 更直观地看到肿瘤所在 位置， 利于临床诊断和治疗。 [0007]为了实现上述目的， 本发明采用如下技 术方案： [0008]一种基于4D ‑CT肺肿瘤 重建及动 态虚拟显示系统， 包括数据预处理模块、 模型重建 模块、 显示模块； [0009]所述数据预处理模块， 用于获取病患的4D ‑CT数据， 并读取所需4D ‑CT数据， 根据各 个呼吸时相进 行划分， 得到数据预处理结果； 根据呼吸周期将数据分为四个时相分期， 分别 为吸气期、 吸气后屏息期、 呼气期以及呼气后屏息期。 所需数据为患者一个完整呼吸周期的 4D‑CT扫描数据。 [0010]所述模型重建模块， 用于根据数据预处 理结果重建模拟影 像； [0011]所述显示模块， 用于 显示模拟影 像， 还用于动态显示各个时相的虚拟3D模型。 [0012]可选的， 所述模拟重建模块还用于将数据预处理模块处理的各个时相4D ‑CT数据说　明　书 1/4 页 3 CN 115222881 A 3