病灶定位方法及病灶定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种病灶定位方法及病灶定位系统，通过定位体表的标记定位病灶，定位时，利用摄像头辅助超声探头进行定位，根据摄像头实时采集的数据形成参考视图，参考视图的尺寸为预设尺寸，且参考视图中形成有与所述标记对应的虚拟标记点；根据虚拟标记点在参考视图中的位置，并根据摄像头和超声探头的实际位置关系确定使超声探头的中心线与标记重合的实际定位轨迹。本发明专利技术的病灶定位方法，通过摄像头采集摄像数据形成参考视图，以参考视图辅助超声探头进行快速定位，能够降低定位难度，提高定位病灶效率，节省操作时间。节省操作时间。节省操作时间。

【技术实现步骤摘要】
病灶定位方法及病灶定位系统


[0001]本专利技术属于超声治疗
，特别是涉及一种病灶定位方法及病灶定位系统。

技术介绍

[0002]高强度聚焦超声治疗技术通过将超声波聚焦，可以在病灶上形成高强度、连续超声能量，从而产生瞬态高温效应、空化效应、机械效应和声化效应，使细胞膜、核膜破裂、蛋白质凝固，选择性地使病灶组织凝固性坏死，以使病灶失去增殖、浸润和转移的能力。
[0003]现有超声治疗设备在治疗过程中，通常通过B超探头引导定位病灶，定位过程中需多次反复运动B超探头以帮助医生想象病灶周围解剖结构，分析并寻找病灶所处位置，这一操作过程繁复，耗时长。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种病灶定位方法及病灶定位系统，以解决现有技术中定位病灶过程繁琐、耗时长等问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的：
[0006]本专利技术提供一种病灶定位方法，通过定位体表的标记定位病灶，定位时，采用图像采集组件进行标记定位，所述图像采集组件包括超声探头及至少一个摄像头，所述摄像头分布在所述超声探头的扇扫平面的一侧或两侧，并与所述超声探头的相对位置保持固定，且所述摄像头的中心线平行于所述超声探头的中心线，所述病灶定位方法包括：
[0007]根据所述摄像头实时采集的数据形成参考视图，所述参考视图的尺寸为预设尺寸，且所述参考视图中形成有与所述标记对应的虚拟标记点；
[0008]根据所述虚拟标记点在所述参考视图中的位置，并根据所述摄像头和所述超声探头的实际位置关系确定使所述超声探头的中心线与标记重合的实际定位轨迹。
[0009]可选的，根据所述摄像头实时采集的数据形成参考视图的方法包括：
[0010]输入预定位指令，使所述图像采集组件根据所述预定位指令移动至标记上方；
[0011]待所述图像采集组件完成该预定位指令后，判断摄像头实时采集的形成的当前视图中是否含有与标记对应的虚拟标记点；
[0012]若有，以所述当前视图作为所述参考视图，并以超声探头距离标记的当前高度距离作为预定位高度，若无，则再次输入预定位指令，直至形成所述参考视图。
[0013]可选的，计算所述实际定位轨迹的方法还包括：
[0014]根据所述预定位高度限定所述图像采集组件的运动边界条件，使所述超声探头在预设平面内移动，其中，所述预设平面为垂直于超声探头的中心线，且与所述预定位高度相对应的平面。
[0015]可选的，形成所述参考视图的方法包括：
[0016]建立当前视图与摄像头实际采集区域的成像比例关系，根据所述成像比例关系形成所述参考视图；
[0017]设定所述预定位高度的预设值，并通过输入预定位指令使所述预定位高度等于所述预设值，使所述比例关系为定值；
[0018]或
[0019]以所述预定位高度的预设值为变量建立成像比例关系的计算模型，待获取预定位高度的数值后计算实际成像比例关系；
[0020]或
[0021]设定摄像头的安装位置，使摄像头采集的当前视图中始终有超声探头的部分侧边缘轮廓，在建立成像比例关系时，通过摄像头中心线距离侧边缘轮廓的实际距离和参考视图中的参考距离来计算成像比例关系。
[0022]可选的，所述摄像头的中心线位于超声探头扇扫平面的中垂面上时，形成所述参考视图时，所述摄像头的中心线位于所述参考视图的中心，所述参考视图以超声波扇扫平面的中垂面的投影为横轴，以垂直于所述横轴的方向为纵向，则计算所述实际定位轨迹的方法包括分别计算实际横向位移和实际纵向位移，其中，计算所述实际纵向位移的方法包括：
[0023]根据所述虚拟标记点在所述参考视图中的位置，虚拟标记点移动至与所述横轴重合所需的虚拟纵向位移，
[0024]根据所述虚拟纵向位移和所述成像比例关系计算所述实际纵向位移。
[0025]可选的，所述摄像头的数量为一个，则计算所述实际横向位移的方法包括：根据所述虚拟标记点在所述参考视图中的位置计算，计算所述虚拟标记点的虚拟横向位移，并根据所述虚拟横向位移和所述成像比例关系计算所述实际横向位移，所述虚拟横向位移的计算公式满足：
[0026][0027]其中，L0为虚拟横向位移分量，a为超声探头与摄像头的中心距，h1为超声探头与摄像头的高度距离，h2为所述预定位高度，θ为摄像头的采集区域在横向方向上对应的可视角度， L为参考视图在横向方向对应的视图宽度。
[0028]可选的，所述摄像头的数量为两个，包括第一摄像头和第二摄像头，第一摄像头和第二摄像头对称分布在超声探头的扇扫平面的两侧，第一摄像头、第二摄像头与超声探头的高度差相等，所述第一摄像头采集形成的第一参考视图，所述第二摄像头采集形成的第二参考视图，计算所述实际横向位移的方法包括根据所述第一参考视图中虚拟标记点的位置和所述第二参考视图中虚拟标记点的位置计算所述实际横向位移，所述实际横向位移的计算公式满足：
[0029][0030]其中，y为实际横向位移分量，a为超声探头与各摄像头的中心距，L1为第一参考视图中虚拟标记点距离视图中心的横向距离；L2为第二参考视图中虚拟标记点距离视图中心的横向距离；第一摄像头和第二摄像头的采集图像在横向方向上的可视角度均为θ；第一参
考视图和第二参考视图的预设视图宽度均为L。
[0031]可选的，所述摄像头的数量为两个，包括第一摄像头和第二摄像头，第一摄像头和第二摄像头分布在超声探头的扇扫平面的两侧，且第一摄像头的中心线和第二摄像头的中心线中至少有一个摄像头的中心线偏离超声探头扇扫平面的中垂面，第一摄像头、第二摄像头与超声探头的高度差相等，所述第一摄像头采集形成的第一参考视图，所述第二摄像头采集形成的第二参考视图，则计算所述实际定位轨迹的方法包括：根据虚拟标记点在所述第一参考视图和所述第二参考视图中的位置，计算虚拟横向位移和虚拟纵向位移；再根据所述虚拟横向位移、虚拟纵向位移及所述成像比例关系计算实际横向位移和计算实际纵向位移；
[0032]在计算所述虚拟横向位移和所述虚拟纵向位移时，以超声探头中心线的虚拟投影点为原点，以超声探头扇扫平面的虚拟扇扫投影线为Y轴，超声探头扇扫平面的中垂面的虚拟中垂投影线为X轴建立坐标系，根据所述第一参考视图和所述第二参考视图虚拟标记点的位置，建立虚拟标记点的坐标计算公式组：
[0033]y1＝(tanθ1)x1+b1‑
a1tanθ1；
[0034]y1＝(tanθ2)x1+b2‑
a2tanθ2；
[0035]其中，虚拟标记点41的坐标为(x1，y1)，θ1为第一参考视图4a中虚拟标记点41与超声探头扇扫平面(对应X轴)的夹角，所述第一摄像头21的坐标位置为(a1，b1)，所述第二摄像头22的坐标位置为(a2，b2)，θ2为第二参考视图4b中虚拟标记点41与超声探头扇扫平面(对应X轴)的夹角。
[0036]可选的，对应所述参考视图设置位置和形状固定的参考标尺，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种病灶定位方法，其特征在于，通过定位体表的标记定位病灶，定位时，采用图像采集组件进行标记定位，所述图像采集组件包括超声探头及至少一个摄像头，所述摄像头分布在所述超声探头的扇扫平面的一侧或两侧，并与所述超声探头的相对位置保持固定，且所述摄像头的中心线平行于所述超声探头的中心线，所述病灶定位方法包括：根据所述摄像头实时采集的数据形成参考视图，所述参考视图的尺寸为预设尺寸，且所述参考视图中形成有与所述标记对应的虚拟标记点；根据所述虚拟标记点在所述参考视图中的位置，并根据所述摄像头和所述超声探头的实际位置关系确定使所述超声探头的中心线与标记重合的实际定位轨迹。2.根据权利要求1所述的病灶定位方法，其特征在于，根据所述摄像头实时采集的数据形成参考视图的方法包括：输入预定位指令，使所述图像采集组件根据所述预定位指令移动至标记上方；待所述图像采集组件完成该预定位指令后，判断摄像头实时采集的形成的当前视图中是否含有与标记对应的虚拟标记点；若有，以所述当前视图作为所述参考视图，并以超声探头距离标记的当前高度距离作为预定位高度，若无，则再次输入预定位指令，直至形成所述参考视图。3.根据权利要求2所述的病灶定位方法，其特征在于，计算所述实际定位轨迹的方法还包括：根据所述预定位高度限定所述图像采集组件的运动边界条件，使所述超声探头在预设平面内移动，其中，所述预设平面为垂直于超声探头的中心线，且与所述预定位高度相对应的平面。4.根据权利要求2所述的病灶定位方法，其特征在于，形成所述参考视图的方法包括：建立当前视图与摄像头实际采集区域的成像比例关系，根据所述成像比例关系形成所述参考视图；设定所述预定位高度的预设值，并通过输入预定位指令使所述预定位高度等于所述预设值，使所述比例关系为定值；或以所述预定位高度的预设值为变量建立成像比例关系的计算模型，待获取预定位高度的数值后计算实际成像比例关系；或设定摄像头的安装位置，使摄像头采集的当前视图中始终有超声探头的部分侧边缘轮廓，在建立成像比例关系时，通过摄像头中心线距离侧边缘轮廓的实际距离和参考视图中的参考距离来计算成像比例关系。5.根据权利要求4所述的病灶定位方法，其特征在于：所述摄像头的中心线位于超声探头扇扫平面的中垂面上时，形成所述参考视图时，所述摄像头的中心线位于所述参考视图的中心，所述参考视图以超声波扇扫平面的中垂面的投影为横轴，以垂直于所述横轴的方向为纵向，则计算所述实际定位轨迹的方法包括分别计算实际横向位移和实际纵向位移，其中，计算所述实际纵向位移的方法包括：根据所述虚拟标记点在所述参考视图中的位置，虚拟标记点移动至与所述横轴重合所需的虚拟纵向位移，
根据所述虚拟纵向位移和所述成像比例关系计算所述实际纵向位移。6.根据权利要求5所述的病灶定位方法，其特征在于，所述摄像头的数量至少有一个，根据单个摄像头形成的参考视图计算所述实际定位轨迹，则计算所述实际横向位移的方法包括：根据所述虚拟标记点在所述参考视图中的位置计算，计算所述虚拟标记点的虚拟横向位移，并根据所述虚拟横向位移和所述成像比例关系计算所述实际横向位移，所述虚拟横向位移的计算公式满足：其中，L0为虚拟横向位移分量，a为超声探头与摄像头的中心距，h1为超声探头与摄像头的高度距离，h2为所述预定位高度，θ为摄像头的采集区域在横向方向上对应的可视角度，L为参考视图在横向方向对应的视图宽度。7.根据权利要求5所述的病灶定位方法，其特征在于，所述摄像头的数量至少有两个，包括第一摄像头和第二摄像头，根据两个摄像头对应形成的参考视图计算所述实际定位轨迹，第一摄像头和第二摄像头对称分布在超声探头的扇扫平面的两侧，第一摄像头、第二摄像头与超声探头的高度差相等，所述第一摄像头采集形成的第一参考视图，所述第二摄像头采集形成的第二参考视图；则计算所述实际横向位移的方法包括根据所述第一参考视图中虚拟标记点的位置和所述第二参考视图中虚拟标记点的位置计算所述实际横向位移，所述实际横向位移的计算公式满足：其中，y为实际横向位移分量，a为超声探头与各摄像头的中心距，L1为第一参考视图中虚拟标记点距离视图中心的横向距离；L2为第二参考视图中虚拟标记点距离视图中心的横向距离；第一摄像头和第二摄像头的采集图像在横向方向上的可视角度均为θ；第一参考视图和第二参考视图的预设视图宽度均为L。8.根据权利要求4所述的病灶定位方法，其特征在于：所述摄像头的数量至少为两个，包括第一摄像头和第二摄像头，根据两个摄像头对应形成的参考视图计算所述实际定位轨迹，第一摄像头和第二摄像头分布在超声探头的扇扫平面的两侧，且第一摄像头的中心线和第二摄像头的中心线中至少有一个摄像头的中心线偏离超声探头扇扫平面的中垂面，第一摄像头、第二摄像头与超声探头的高度差相等，所述第一摄像头采集形成的第一参考视图，所述第二摄像头采集形成的第二参考视图，则计算所述实际定位轨迹的方法包括：根据虚拟标记点在所述第一参考视图和所述第二参考视图中的位置，计算虚拟横向位移和虚拟纵向位移；再根据所述虚拟横向位移、虚拟纵向位移及所述成像比例关系计算实际横向位移和计算实际纵向位移；在计算所述虚拟横向位移和所述虚拟纵向位移时，以超声探头中心线的虚拟投影点为原点，以超声探头扇扫平面的虚拟扇扫投影线为Y轴，超声探头扇扫平面的中垂面的虚拟中垂投影线为X轴建立坐标系，根据所述第一参考视图和所述第二参考视图虚拟标记点的位
置，建立虚拟标记点的坐标计算公式组：y1＝(tanθ1)x1+b1‑
a1tanθ1；y1＝(tanθ2)x1+b2‑
a2tanθ2；其中，虚拟标记点41的坐标为(x1，y1)，θ1为第一参考视图4a中虚拟标记点41与超声探头扇扫平面(对应X轴)的夹角，所述第一摄像头21的坐标位置为(a1，b1)，所述第二摄像头22的坐标位置为(a2，b2)，θ2为第二参考视图4b中虚拟标记点41与超声探头扇扫平面(对应X轴)的夹角。9.根据权利要求1～8项中任一项所述的病灶定位方法，其特征在于：对应所述参考视图设置位置和形状固定的参考标尺，所述参考标尺对应设置有刻度数值，且刻度数值根据成像比例换算成摄像头实际采集区域对应的尺寸数值显示。10.根据权利要求4所述的病灶定位方法，其特征在于：对各摄像头分组形成至少两组摄像头组，每组摄像头组包括一个或两个摄像头，根据一组摄像头组采集形成的参考视图形成一待校验的实际定位轨迹，根据至少两待校验的实际定位轨迹获取校验获取最终的实际定位轨迹：所述摄像头的数量至少有两个，包括第一摄像头和第二摄像头，第一摄像头和第二摄像头对称分布在超声探头的扇扫平面的两侧，所述第一摄像头和第二摄像头的中心线都位于超声探头扇扫平面的中垂面上，第一摄像头、第二摄像头与超声探头的高度差相等，定位病灶时，根据第一摄像头或第二摄像头对应形成的参考视图计算第一实际定位轨迹，根据第一摄像头和第二摄像头对应形成的参考视图计算第二实际定位轨迹，根据所述第一定位轨迹和所述第二定位轨迹确定最终实际定位轨迹。或所述摄像头的数量至少有两个，包括第一摄像头和第二摄像头，第一摄像头和第二摄像头分布在超声探头的扇扫平面的两侧，所述第一摄像头的中心线位于超声探头扇扫平面的中垂面上，第二摄像头的中心线偏离超声探头扇扫平面的中垂面，第一摄像头、第二摄像头与超声探头的高度差相等，定位病灶时，根据第一摄像头对应形成的参考视图计算第一实际定位轨迹，根据两个摄像头对应形成的参考视图计算第二实际定位轨迹，根据所述第一定位轨迹和所述第二定位轨迹确定最终实际定位轨迹；或所述摄像头的数量至少有三个，包括第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头，第一摄像头、第三摄像头分布在超声探头扇扫平面的一侧，第二摄像头分布在超声探头扇扫平面的另一侧，第三摄像头的中心线位于超声探头扇扫平面的中垂面上，第一摄像头的中心线和第二摄像头的中心线均偏离超声探头扇扫平面的中垂面，第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头与超声探头的高度差相等，定位病灶时，根据第三摄像头对应形成的参考视图计算第一实际定位轨迹，根据第一摄像头和第二摄像头对应形成的参考视图计算第二实际定位轨迹，根据所述第一定位轨迹和所述第二定位轨迹确定最终实际定位轨迹；或所述摄像头的数量至少有四个，包括第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头，第一摄像头和第二摄像头对称分布在超声探头的扇扫平面的两侧，所述第一摄像头和第二摄像头的中心线都位于超声探头扇扫平面的中垂面上，第三摄像头和第四摄像头分布
在超声探头的扇扫平面的两侧，且所述第三摄像头和第四摄像头的中心线都偏离超声探头扇扫平面的中垂...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙民意，胡红兵，邹颖，付兵，伍小兵，胡亮，张彩，黄浩然，
申请(专利权)人：重庆海扶医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：