一种基于多级约束的肺部穿刺路径规划方法

电子计算机断层扫描(CT)引导下经皮肺穿刺是获取肺部病变组织以确诊肺癌的最有效的手段之一,规划科学合理的穿刺路径是避免穿刺并发症,减少患者痛苦及穿刺死亡率的重要环节。本文提出了一种基于多级约束的肺部穿刺路径规划方法:首先利用患者CT建立胸部数字化模型;然后在以肿瘤病灶为中心的理想球面上构造斐波那契网格采样,得到待选路径集合;最后根据临床穿刺准则提出了一种多级约束策略,并结合方向包围盒层次树(OBBTree)算法和帕累托(Pareto)优化算法,获取最优穿刺路径。模拟仿真实验结果证明了该算法的有效性,能够规避物理和生理障碍,可以作为医生选择穿刺路径的辅助手段。