肿瘤导航修正方法、装置及便携式荧光影像导航设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种肿瘤导航修正方法、装置及便携式荧光影像导航设备，包括：接收当前荧光图像和预先设置的选定信息，基于选定信息在所述当前荧光图像中选定一个或多个区域；根据当前荧光图像所选定的区域内每个像素点的像素值形成肿瘤的当前检测边界区域；获取先前时刻的多个历史荧光图像以及多组历史检测边界区域，每个历史荧光图像对应一组历史检测边界区域，基于所述历史荧光图像和历史检测边界区域对所述当前检测边界区域进行调整得到修正边界区域；通过所述修正边界区域对荧光图像中的肿瘤进行导航跟踪显示。本发明专利技术提供的技术方案，能够根据肿瘤中细胞对荧光的代谢过程对肿瘤的边界区域进行增强显示，提高了肿瘤、病灶的显示形状的准确性。的显示形状的准确性。的显示形状的准确性。

【技术实现步骤摘要】
肿瘤导航修正方法、装置及便携式荧光影像导航设备


[0001]本专利技术涉及图像处理、荧光影像导航设备技术，尤其涉及一种肿瘤导航修正方法、装置及便携式荧光影像导航设备。

技术介绍

[0002]恶性肿瘤是人类生命健康的头号杀手之一，目前手术仍是恶性肿瘤患者的首选的治疗方案，然而据不完全统计，约有40％的患者在手术中未能实现R0切除(即切除后显微镜下无残留)，术后一年复发率竟高达60％，其主要原因是现有的检测手段如MRI、PET
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CT等无法实时术中成像，在术中医生只能凭借经验决定如何切除以及切除到什么程度才算满意。目前针对恶性肿瘤的精准治疗是医学研究的热点，其中以实时性和高精准性著称的近红外荧光导航手术技术成为最有希望解决这一难题的技术。
[0003]在近红外荧光导航手术中，患者首先需要服用吲哚氰绿等染色剂物质，但是染色剂在对肿瘤、病灶进行染色的过程中，染色剂的染色过程是动态的，即随着细胞的吸收和代谢，荧光是一个由暗逐渐增强达到高峰后逐渐衰减的过程，如图1所示，以白鼠为例染色剂对其器官的染色程度随着时间的变化。所以，在近红外荧光导航手术过程中，会随着荧光的范围变化导致肿瘤、病灶的显示形状可能会发生改变，使得肿瘤、病灶的显示形状不准确。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种肿瘤导航修正方法、装置及便携式荧光影像导航设备，能够根据肿瘤中细胞对荧光的代谢过程对肿瘤的边界区域进行增强显2示，提高了肿瘤、病灶的显示形状的准确性。
[0005]本专利技术实施例的第一方面，提供一种肿瘤导航修正方法，其特征在于，包括：
[0006]接收当前荧光图像和预先设置的选定信息，基于所述选定信息在所述当前荧光图像中选定一个或多个区域；
[0007]根据当前荧光图像所选定的区域内每个像素点的像素值形成肿瘤的当前检测边界区域；
[0008]获取先前时刻的多个历史荧光图像以及多组历史检测边界区域，每个历史荧光图像对应一组历史检测边界区域，基于所述历史荧光图像和历史检测边界区域对所述当前检测边界区域进行调整得到修正边界区域；
[0009]通过所述修正边界区域对荧光图像中的肿瘤进行导航跟踪显示。
[0010]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，基于所述历史荧光图像和历史检测边界区域对所述当前检测边界区域进行调整得到修正边界区域包括：
[0011]获取多个历史荧光图像中手术器具所处的方向，对当前检测边界区域中靠近手术器具的一侧不做任何修正；
[0012]对当前检测边界区域中非靠近手术器具的一侧进行像素值的修正，通过以下公式计算，
[0013][0014]其中，s1为当前检测边界区域中所构成肿瘤的像素值的数量，s2为前一时刻的历史检测边界区域中所构成肿瘤的像素值的数量，y为荧光增强处理系数，q
p
为任意一个历史荧光图像的相应历史检测区域中第p个像素点的像素值，l
c
为任意一个历史荧光图像的相应历史检测区域中像素点的数量值，为多个历史荧光图像中的第m个历史荧光图像，d为预设的标准值，k为反衰减系数；
[0015]通过以下公式，计算当前检测边界区域中非靠近手术器具的一侧处任意一个像素点修正后的像素值j
[0016]j＝h(1+y)
[0017]其中，h为当前检测边界区域中非靠近手术器具的任意一个像素点的像素值。
[0018]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，还包括：
[0019]获取当前荧光图像中肿瘤被手术器具切割的部分；
[0020]基于预先设置的预设距离对肿瘤进行区分，将与肿瘤被切割的分界线相交距离小于等于预设距离的部分作为靠近手术器具的一侧；
[0021]将与肿瘤被切割的分界线相交距离大于预设距离的部分作为非靠近手术器具的一侧。
[0022]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，对靠近手术器具的一侧的所有像素点进行像素值的固定；
[0023]根据像素点固定后的像素值形成当前检测边界区域以及对肿瘤进行导航跟踪显示。
[0024]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，还包括：
[0025]获取肿瘤与人体组织之间的修正边界区域；
[0026]基于所述修正边界区域在肿瘤与人体组织之间形成切割线，所述切割线用于指导肿瘤的切割。
[0027]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，通过以下公式计算切割线与修正边界区域的计算距离，包括：
[0028][0029]其中，A为切割线与修正边界区域的计算距离，B为切割线与修正边界区域的基准距离，E为癌细胞实际扩散系数，W为癌细胞标准扩散系数，G为归一化系数；
[0030]基于所述计算距离在所述当前荧光图像形成切割线。
[0031]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，接收当前荧光图像和预先设置的选定信息，基于所述选定信息在所述当前荧光图像中选定一个或多个区域包括：
[0032]所述选定信息为至少一个范围信息；
[0033]基于所述范围信息在当前荧光图像中进行选定得到一个或多个区域。
[0034]本专利技术实施例的第二方面，提供一种肿瘤导航跟踪装置，包括：
[0035]选定模块，用于接收当前荧光图像和预先设置的选定信息，基于所述选定信息在所述当前荧光图像中选定一个或多个区域；
[0036]形成模块，根据当前荧光图像所选定的区域内每个像素点的像素值形成肿瘤的当前检测边界区域；
[0037]调整模块，用于获取先前时刻的多个历史荧光图像以及多组历史检测边界区域，每个历史荧光图像对应一组历史检测边界区域，基于所述历史荧光图像和历史检测边界区域对所述当前检测边界区域进行调整得到修正边界区域；
[0038]导航跟踪模块，用于通过所述修正边界区域对荧光图像中的肿瘤进行导航跟踪显示。
[0039]本专利技术实施例的第三方面，提供一种便携式荧光影像导航设备，所述便携式荧光影像导航设备中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现本专利技术第一方面及第一方面各种可能设计的所述方法。
[0040]本专利技术实施例的第四方面，提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现本专利技术第一方面及第一方面各种可能设计的所述方法。
[0041]本专利技术提供的一种肿瘤导航修正方法、装置及便携式荧光影像导航设备，能够对当前荧光图像中的肿瘤进行检测得到当前检测边界区域，并结合历史检测边界区域对当前检测边界区域进行修正，使得修正后的修正边界区域更能够反映出肿瘤的具体形态、精度更高，并根据肿瘤的具体形态对肿瘤进行导航跟踪显示，有效的协助医生进行相关手术。
[0042]本专利技术会根据手术的具体操作情况对当前检测边界区域中的像素值进行修正，并充分考虑荧光物质在细胞作用时的发光曲线，只有在发光曲线减弱的状态时才会对当前检测边界区域中的像素值进行修正、增强，解决了由于荧光物质在细胞中的衰减特性而造成当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种肿瘤导航修正方法，其特征在于，包括：接收当前荧光图像和预先设置的选定信息，基于所述选定信息在所述当前荧光图像中选定一个或多个区域；根据当前荧光图像所选定的区域内每个像素点的像素值形成肿瘤的当前检测边界区域；获取先前时刻的多个历史荧光图像以及多组历史检测边界区域，每个历史荧光图像对应一组历史检测边界区域，基于所述历史荧光图像和历史检测边界区域对所述当前检测边界区域进行调整得到修正边界区域；通过所述修正边界区域对荧光图像中的肿瘤进行导航跟踪显示。2.根据权利要求1所述的肿瘤导航修正方法，其特征在于，基于所述历史荧光图像和历史检测边界区域对所述当前检测边界区域进行调整得到修正边界区域包括：获取多个历史荧光图像中手术器具所处的方向，对当前检测边界区域中靠近手术器具的一侧不做任何修正；对当前检测边界区域中非靠近手术器具的一侧进行像素值的修正，通过以下公式计算，其中，s1为当前检测边界区域中所构成肿瘤的像素值的数量，s2为前一时刻的历史检测边界区域中所构成肿瘤的像素值的数量，y为荧光增强处理系数，q
p
为任意一个历史荧光图像的相应历史检测区域中第p个像素点的像素值，l
c
为任意一个历史荧光图像的相应历史检测区域中像素点的数量值，为多个历史荧光图像中的第m个历史荧光图像，d为预设的标准值，k为反衰减系数；通过以下公式，计算当前检测边界区域中非靠近手术器具的一侧处任意一个像素点修正后的像素值jj＝h(1+y)其中，h为当前检测边界区域中非靠近手术器具的任意一个像素点的像素值。3.根据权利要求2所述的肿瘤导航修正方法，其特征在于，还包括：获取当前荧光图像中肿瘤被手术器具切割的部分；基于预先设置的预设距离对肿瘤进行区分，将与肿瘤被切割的分界线相交距离小于等于预设距离的部分作为靠近手术器具的一侧；将与肿瘤被切割的分界线相交距离大于预设距离的部分作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡惠明，王毅庆，李长流，倪轲娜，卢露，
申请(专利权)人：南京诺源医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：