医学成像系统、手术导引系统以及医学成像方法技术方案

本公开涉及医学成像系统、手术导引系统和医学成像方法。医学成像系统包括：超声波探头，其发射和接收超声波；定位子系统，其附着至超声波探头并检测超声波探头的位置；第一映射关系估计单元，其在处于被检对象的第一位置状态和第二位置状态时分别录入超声波探头的位置，根据第一位置状态和第二位置状态下超声波探头的位置估计第一映射关系；体图像获得单元，其获得体图像，并将处于第一位置状态时超声波探头的位置与体图像的位置关系估计为第二映射关系；重新定位单元，其根据第一映射关系和第二映射关系确定与在第二位置状态下超声波探头的位置相对应的体图像的目标位置；以及显示子系统，其根据体图像获得目标位置的图像，并显示所获得的图像。

【技术实现步骤摘要】

本申请一般涉及医学成像，更具体地，涉及利用具有超声波探头的超声波成像子系统的医学成像系统和医学成像方法，以及包括该医学成像系统的手术导引系统。
技术介绍
存在如下医学成像技术:其通过将实时获得的超声波图像与预先获得的其他医学图像例如磁共振(MR)图像、计算机断层扫描(CT)图像等进行配准，来获得超声波探头的位置与该预先获得的医学图像中的目标位置之间的映射关系，并且利用该映射关系在通过超声波成像设备对成像对象进行成像的同时，根据超声波探头的位置来呈现其他医学图像以作为参考图像。在上述技术中，可以通过以下方式获得该映射关系:通过超声波探头对成像对象的某个参考部位进行成像，然后将该参考部位的超声波图像与该成像对象的CT或MR图像中的例如手动选取的相应位置的图像进行配准，来获得上述映射关系。
技术实现思路
然而，超声波探头的位置与该预先获得的医学图像中的目标位置之间的上述映射关系仅在成像对象的位置保持不变的情况下有效。一旦成像对象的位置发生了变化，例如当作为成像对象的患者的身体发生了移动的情况下，需要重复进行上面描述的包含图像选取和图像配准的过程来更新该映射关系。这种重新确定映射关系的操作是较为繁琐和耗时的。尤其在例如介入式手术的应用场景下，由于操作过程相对较长，其间成像对象有可能出现多次移动，这会进一步加大处理负荷和时间消耗。在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。需要指出，在本文中，除非另外指明，否则当提及某个对象(例如成像对象、超声波探头等)的“位置”时，该“位置”应被理解为包含该对象的坐标位置(例如，该对象的诸如质心等基准点的坐标)以及该对象的取向(例如，该对象的基准轴的方向角以及绕该基准轴的旋转角等)。根据本申请的一个方面，提供一种医学成像系统，包括:超声波探头，被配置为发射和接收超声波；定位子系统，其附着至超声波探头并检测超声波探头的位置；第一映射关系估计单元，被配置为在处于被检对象的第一位置状态和第二位置状态时分别录入超声波探头的位置，根据第一位置状态以及第二位置状态下超声波探头的位置，估计第一映射关系；体图像获得单元，被配置为获得体图像，并将处于第一位置状态时超声波探头的位置与体图像的位置关系估计为第二映射关系；重新定位单元，被配置为根据第一映射关系以及第二映射关系，确定与在第二位置状态下超声波探头的位置相对应的体图像的目标位置；以及显示子系统，被配置为根据体图像获得目标位置的图像，以及显示所获得的图像。根据一个实施例，一种医学成像系统包括:超声波成像子系统，包括超声波探头；定位子系统，被配置为确定超声波探头的位置；第一映射关系估计单元，被配置为根据在被检对象的第一位置状态和第二位置状态下对被检对象的同一参考部位进行成像的超声波探头的位置，估计第一映射关系，其中第一映射关系把超声波探头的第二位置映射到第一位置，使得在第一位置状态下处于第一位置的超声波探头和在第二位置状态下处于第二位置的超声波探头对被检对象的同一部位成像；重新定位单元，被配置为根据第一映射关系以及在第一位置状态下超声波探头的位置与体图像中位置的第二映射关系，确定与在第二位置状态下超声波探头的位置相对应的体图像的目标位置；以及显示子系统，被配置为根据体图像获得目标位置的图像，以及显示所获得的图像。根据本申请的另一个方面，提供一种手术导引系统，其包括根据本申请实施例的医学成像系统。根据本申请的再一个方面，提供一种医学成像方法，包括以下步骤:利用超声波探头发射和接收超声波；检测超声波探头的位置；在处于被检对象的第一位置状态和第二位置状态时分别录入超声波探头的位置，根据第一位置状态以及第二位置状态下超声波探头的位置，估计第一映射关系；获得体图像，并将处于第一位置状态时超声波探头的位置与体图像的位置关系估计为第二映射关系；根据第一映射关系以及第二映射关系，确定与在第二位置状态下超声波探头的位置相对应的体图像的目标位置；以及根据体图像获得目标位置的图像，以及显示所获得的图像。根据一个实施例，一种利用包括超声波探头的超声波成像系统的医学成像方法包括以下步骤:根据在被检对象的第一位置状态和第二位置状态下对被检对象的同一参考部位进行成像的超声波探头的位置，估计第一映射关系，其中第一映射关系把超声波探头的第二位置映射到第一位置，使得在第一位置状态下处于第一位置的超声波探头和在第二位置状态下处于第二位置的超声波探头对被检对象的同一部位成像；根据第一映射关系以及在第一位置状态下超声波探头的位置与体图像中位置的第二映射关系，确定与在第二位置状态下超声波探头的位置相对应的体图像的目标位置；以及根据体图像获得目标位置的图像，并显示所获得的图像。根据本申请的另一个方面，提供一种存储有机器可读取的指令代码的程序产品。在由计算机读取并执行该指令代码时，使得计算机能够执行上述根据本申请实施例的医学成像方法。根据本申请的又一个方面，提供一种承载有上述存储有机器可读取的指令代码的程序产品的存储介质。通过根据本申请的实施例的设备和方法，能够降低在成像对象发生了置变化时更新超声波探头的位置与预先获得的医学图像中的目标位置之间的映射关系所需的处理负荷。【附图说明】本专利技术可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本专利技术的优选实施例和解释本专利技术的原理和优点。在附图中:图1是示出根据本申请一个实施例的医学成像系统的配置示例的框图；图2是示出根据本申请另一个实施例的医学成像系统的配置示例的框图；图3是用于图解根据本申请实施例的医学成像系统进行的医学成像过程的说明图；图4是示出根据本申请一个实施例的手术导引系统的配置示例的框图；图5是示出根据本申请一个实施例的医学成像方法的过程示例的流程图；图6是示出根据本申请另一个实施例的医学成像方法的过程示例的流程图；以及图7是示出可以用于实现本申请的方法和设备的计算机的示例性结构的框图。【具体实施方式】下面将参照附图来说明本专利技术的实施例。在本专利技术的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本专利技术无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。如图1所示，根据本申请一个实施例的医学成像系统100包括超声波成像子系统110、定位子系统120、第一映射关系估计单元130、重新定位单元140以及显示子系统150。超声波成像子系统110包括超声波探头111。如本领域已知的，超声波探头111可以被置于成像对象的目标部位并且发射和接收超声波。超声波成像子系统110可以根据超声波探头111所获得的信号生成目标部位的超声波图像。超声波成像子系统110可以包括用于获得二维图像、三维图像或动态图像的超声波成像系统。超声波成像子系统110的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医学成像系统，包括：超声波探头，被配置为发射和接收超声波；定位子系统，其附着至所述超声波探头并检测所述超声波探头的位置；第一映射关系估计单元，被配置为在处于被检对象的第一位置状态和第二位置状态时分别录入所述超声波探头的位置，根据所述第一位置状态以及第二位置状态下所述超声波探头的位置，估计第一映射关系；体图像获得单元，被配置为获得体图像，并将处于所述第一位置状态时所述超声波探头的位置与所述体图像的位置关系估计为第二映射关系；重新定位单元，被配置为根据所述第一映射关系以及第二映射关系，确定与在所述第二位置状态下所述超声波探头的位置相对应的所述体图像的目标位置；以及显示子系统，被配置为根据所述体图像获得所述目标位置的图像，以及显示所获得的图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖育华，李广，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝医疗系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP