光学定位下的超声图像与穿刺活检针的术中信息融合方法技术

本发明专利技术公开一种光学定位下的超声图像与穿刺活检针的术中信息融合方法，包括以下步骤：利用超声图像采集系统采集术中实时超声图像；利用光学跟踪系统获取手术用穿刺活检针的实时空间位姿信息；图像处理工作站将所述实时超声图像以及实时位姿信息进行融合处理，在三维虚拟环境下显示实时融合结果，以反映导航穿刺活检针和超声图像平面之间的相对位置关系。本发明专利技术能准确地反映导航穿刺活检针和超声图像间的三维空间下的相对位置关系，结合穿刺活检针位姿信息和术中影像信息进行手术引导，有助于对穿刺活检针与病灶的相对位置关系进行三维虚拟环境下可视化，提升手术操作便利性和安全性。

Intraoperative Information Fusion Method of Ultrasound Image and Puncture Biopsy Needle under Optical Location

【技术实现步骤摘要】
光学定位下的超声图像与穿刺活检针的术中信息融合方法
本专利技术涉及医疗手术
，特别是涉及一种光学定位下的超声图像与穿刺活检针的术中信息融合方法。
技术介绍
对于超声引导下的经皮介入手术治疗，经常会存在手术视野不足、术中信息较为单一的问题，手术难度较大、操作精确性难以保障，因此需要医生具备完备的解剖学知识和精细的手术器械操作水平。在进行手术操作时，医生通常只能通过观察术中医学影像进行手术操作，而无法获得手术器械相对于观察的医学影像的详细位姿信息，只能凭借术中影像和临床经验做出判断，一方面安全性无法保障，另一方面降低了医生手术操作的快速性。这对于医生的操作带来很大的不便。图像引导手术系统有助于降低经皮介入等手术操作的难度和危险性，然而其精度对于手术的准确实施有着至关重要的作用。对于超声系统而言，超声标定可准确地提供超声探头和超声图像之间的相对关系，这对于图像引导手术而言，可确保手术实施的精度。而现有超声导航系统在未标定的情况下(如专利CN102860841A)可能会导致超声探头和超声图像之间的相对关系不够精确。现有的自由臂超声标定方法(如专利CN103584885A)采用手动对齐针本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.光学定位下的超声图像与穿刺活检针的术中信息融合方法，其特征在于，包括以下步骤：利用超声图像采集系统采集术中实时超声图像；利用光学跟踪系统获取超声图像采集系统的超声探头以及手术用穿刺活检针的实时空间位姿信息；图像处理工作站将所述实时超声图像以及实时位姿信息进行融合处理，在三维虚拟环境下显示实时融合结果，以反映导航穿刺活检针和超声图像平面之间的相对位置关系。

【技术特征摘要】
1.光学定位下的超声图像与穿刺活检针的术中信息融合方法，其特征在于，包括以下步骤：利用超声图像采集系统采集术中实时超声图像；利用光学跟踪系统获取超声图像采集系统的超声探头以及手术用穿刺活检针的实时空间位姿信息；图像处理工作站将所述实时超声图像以及实时位姿信息进行融合处理，在三维虚拟环境下显示实时融合结果，以反映导航穿刺活检针和超声图像平面之间的相对位置关系。2.根据权利要求1所述光学定位下的超声图像与穿刺活检针的术中信息融合方法，其特征在于，所述超声探头上固定有可被所述的光学跟踪系统所识别的反光标记定位装置A；所述手术用穿刺活检针上固定有可被所述的光学跟踪系统所识别的反光标记定位装置B；所述图像处理工作站与光学跟踪系统相连接，所述图像处理工作站实时接收来自于所述光学跟踪系统采集到的反光标记定位装置A、反光标记定位装置B的空间位姿信息，并通过术中信息融合系统进行三维虚拟环境下的可视化模型匹配与空间位姿信息的显示；所述的图像处理工作站与超声图像采集系统相连接，所述图像处理工作站通过图像采集卡接收来自于超声图像采集系统的实时术中影像信息，并通过所述术中信息融合系统进行三维虚拟环境下的可视化实时显示。3.根据权利要求1所述光学定位下的超声图像与穿刺活检针的术中信息融合方法，其特征在于，还包括有超声标定装置，所述超声标定装置是一个四个侧面上布置有若干等距间隙小孔的水槽状模型，顶面上的一角固定有可被所述光学跟踪系统识别的反光标记定位装置C；所述图像处理工作站安装有匹配的超声探头离线标定系统，通过不同坐标系之间的层次传递求得超声图像坐标系与超声探头坐标系之间的转换矩阵，以实现对超声探头的标定。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李进华，巫康伟，史超阳，王树新，李建民，苏赫，孙亚楠，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12