用于规划消融的超声系统及方法技术方案

一种用于规划消融的超声系统（100）及方法，其通过固定在超声探头(101)上的定位装置(111)，从而获得定位装置(111)的空间方位信息，关联记录空间方位信息与利用超声探头(101)实时扫描获得的超声图像之间的空间方位关系，从而进行消融穿刺规划，提高规划精确度。

Ultrasound system and method for ablation planning

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于规划消融的超声系统及方法
本专利技术涉及基于医学超声成像设备的模拟介入引导设备及模拟效果的评估方法。
技术介绍
为了处置癌症必须去除或者杀死人体内的肿瘤组织。通常的切除手术对病人人体损伤很大，而且很多病人无法进行切除手术。由于成像技术的进步和微创介入设备的快速发展，影像引导介入治疗，尤其是超声引导介入消融治疗已经作为肿瘤临床最重要的治疗手段之一。当前常用的介入消融方法：射频消融(RFA)、微波消融、激光消融、冷冻消融。这些消融方法都是通过微创介入形式杀死人体内肿瘤区域细胞，但是由于消融方式本身的限制，每根介入消融针都只能杀死有限区域的肿瘤细胞，在肿瘤较大或者多个肿瘤离散分布时，需要进行多针或者重复进针消融，为保证准确杀死肿瘤细胞而不损伤或者少损伤正常组织，就需要事先对消融进针路径进行规划和模拟操作，对预计的消融区域进行术前的评估验证。介入消融手术规划很早就被提出来，但是目前的介入手术规划都是基于CT、MRI或者三维超声等三维数据上进行规划，例如基于人体的三维数据进行肿瘤、血管等人体组织的三维分割提取和三维重建显示，根据处理后的医学图像信息设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于规划消融的超声系统，其特征在于，所述设备包括：/n超声探头；/n发射电路和接收电路，通过激励所述超声探头向含有特定组织的检测对象发射超声波束，并接收所述超声波束的回波，获得超声回波信号；/n图像处理模块，所述图像处理模块根据所述超声回波信号获得实时超声图像数据；/n导航系统，所述导航系统包括定位装置，所述定位装置固定在所述超声探头上，通过导航系统获得固定在超声探头上的定位装置所在空间的空间方位信息；/n显示屏；/n存储器，所述存储器存储处理器上运行的计算机程序；和，/n处理器，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：/n关联记录所述实时超声图像数据和所述实时超声图像数据对应的所述空间方位...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种用于规划消融的超声系统，其特征在于，所述设备包括：
超声探头；
发射电路和接收电路，通过激励所述超声探头向含有特定组织的检测对象发射超声波束，并接收所述超声波束的回波，获得超声回波信号；
图像处理模块，所述图像处理模块根据所述超声回波信号获得实时超声图像数据；
导航系统，所述导航系统包括定位装置，所述定位装置固定在所述超声探头上，通过导航系统获得固定在超声探头上的定位装置所在空间的空间方位信息；
显示屏；
存储器，所述存储器存储处理器上运行的计算机程序；和，
处理器，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：
关联记录所述实时超声图像数据和所述实时超声图像数据对应的所述空间方位信息；
导入所述特定组织的三维模型数据，获得所述特定组织的视图数据；
根据所述关联记录的结果，将所述三维模型数据与所述实时超声图像数据进行配准；
基于配准后的结果，在所述显示屏上将针对同一特定组织的实时超声图像和视图数据进行融合显示；和，
在所述实时超声图像上确定规划消融路径。


根据权利要求1所述的用于规划消融的超声系统，其特征在于，所述处理器还执行所述程序时实现以下过程：在所述显示屏上显示消融设备标记和/或规划消融路径。


根据权利要求1所述的用于规划消融的超声系统，其特征在于，所述处理器执行所述程序时采用以下方式实现所述在所述显示屏上显示消融设备标记和/或规划消融路径：
在所述显示屏上显示表征超声探头的探头图标，所述探头图标的显示位置随所述空间方位信息的变化而变化。


根据权利要求1所述的用于规划消融的超声系统，其特征在于，所述

规划消融路径至少包括消融的引导方向、消融路径深度、和预计消融区域中的其中之一。


根据权利要求1所述的用于规划消融的超声系统，其特征在于，所述处理器执行所述程序时所述在所述实时超声图像上确定规划消融路径：
根据消融设备与超声探头的相对位置，在所述实时超声图像的第一位置处显示消融设备标记；和，
获取关于消融设备标记的调整指令；
基于所述调整指令，变更所述消融设备标记在所述实时超声图像上的位置至第二位置处；
记录所述消融设备标记的位置变化与所述实时超声图像、所述视图数据和/或所述空间方位关系的关联信息，获得所述规划消融路径。


根据权利要求1或5所述的用于规划消融的超声系统，其特征在于，所述处理器执行所述程序时在所述实时超声图像上确定规划消融路径之前还包括：
获取关于消融设备的执行参数，所述执行参数至少包括：消融功率、预计工作时长、和消融设备的个数中的其中之一；
根据所述执行参数获得预计消融区域，在所述实时超声图像上显示所述预计消融区域，用以确定所述规划消融路径，其中所述预计消融区域的显示随消融设备标记的位置变化而变化。


根据权利要求1所述的用于规划消融的超声系统，其特征在于，所述处理器执行所述程序时还包括：
显示探头图标、消融设备标记以及当前时刻获得的实时超声图像所在扫描截面之间的空间位置关系。


根据权利要求1所述的用于规划消融的超声系统，其特征在于，所述在所述显示屏上将针对同一特定组织的实时超声图像和视图数据进行融合显示中至少包括以下情况之一：
显示所述特定组织对应的三维视图数据和二维实时超声图像；
显示所述特定组织对应的三维视图数据和三维实时超声图像；和，
显示所述特定组织对应的二维视图数据和实时超声图像。


根据权利要求1所述的用于规划消融的超声系统，其特征在于，所述处理器执行所述程序实现所述在所述显示屏上显示消融设备标记和/或规划消融路径时至少包括以下方式之一：

在所述实时超声图像上跟随消融设备标记显示预计消融区域；
计算所述视图数据与预计消融区域的重叠关系，并输出所述重叠关系的计算结果；
绘制探头图标和在所述实时超声图像的相应位置处标记预计消融区域；和，
根据规划消融路径，同时标记第一预计消融区域和第二预计消融区域之间的重叠情况。


根据权利要求1所述的用于规划消融的超声系统，其特征在于，所述显示屏上包括多个窗口，多个窗口内的数据随超声探头位置的变化而联动变化。


根据权利要求1所述的用于规划消融的超声系统，其特征在于，所述消融设备包括至少一个消融针，所述处理器执行所述程序时至少采用以下方式之一实现所述在所述实时超声图像上确定规划消融路径：
在所述实时超声图像内导入预先存储的规划消融路径；
随超声探头的位置变化，基于变化的实时超声图像获取针对导入的规划消融路径进行变更操作的输入；和，
根据所述输入，获得关于规划消融路径的变更数据。


根据权利要求1或11所述的用于规划消融的超声系统，其特征在于，所述处理器执行所述程序时还包括以下步骤：
存储所述规划消融路径或关于规划消融路径的变更数据，建立关于特定组织的规划消融数据库。


根据权利要求9所述的用于规划消融的超声系统，其特征在于，所述第一预计消融区为基于当前获得的实时超声图像确定的规划消融路径、第二预计消融区域为导入的预先存储的规划消融路径；或者，
所述第一预计消融区为基于当前获得的实时超声图像确定的第一消融设备对应的规划消融路径，第二预计消融区域为基于当前获得的实时超声图像确定的第二消融设备对应的规划消融路径。


根据权利要求1或2所述的用于规划消融的超声系统，其特征在于，所述处理器执行所述程序时通过以下步骤获得所述特定组织的三维模型数据：
获取包含所述特定组织的电影图像数据，
获取采集所述电影图像数据中每一帧图像对应关联的空间方位信息，和，
根据采集所述电影图像数据中每一帧图像对应关联的空间方位信息，将

所述电影图像数据中每一帧图像映射到磁场空间坐标系中，重建三维超声图像，用以获得所述特定组织的三维模型数据。


根据权利要求1所述的用于规划消融的超声系统，其特征在于，所述设备还包括：
用于固定在含有所述检测对象的被测体表面的对象定位装置，所述磁场发射与信号接收模块接收位于所述磁场中的对象定位装置反馈回的检测信号，根据所述检测信号获得所述对象定位装置相对于所述磁场的空间方位信息、和/或所述被测体表面的运动信息。


一种用于规划消融的超声成像方法，其特征在于，所述方法包括：
通过超声探头获得实时超声图像；
通过导航系统获得固定在超声探头上的定位装置所在空间的空间方位信息；
关联记录所述实时超声图像与所述空间方位信息之间的对应关系，
导入所述特定组织的三维模型数据，获得所述特定组织的视图数据；
根据所述关联记录的结果，将所述三维模型数据与所述实时超声图像数据进行配准；
基于配准后的结果，在所述显示屏上将针对同一特定组织的实时超声图像和视图数据进行融合显示；和，
在所述实时超声图像上确定规划消融路径。


根据权利要求16所述的超声成像方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述显示屏上显示消融设备标记和/或规划消融路径。


根据权利要求16所述的超声成像方法，其特征在于，所述在所述显示屏上显示消融设备标记和/或规划消融路径包括：

【专利技术属性】
技术研发人员：丛龙飞，张延慧，桑茂栋，
申请(专利权)人：深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司，北京深迈瑞医疗电子技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44