一种引导信息生成方法、系统、装置及电子设备制造方法及图纸

本申请公开了一种引导信息生成方法、系统、装置及电子设备。该方法包括：通过获取检测目标的待识别图像数据；采用训练完成的图像分割模型对待识别图像数据进行分割，得到分割后的目标图像数据；将目标图像数据中设置于检测目标体表的定位贴片的图像数据确定为特征点，建立术前空间三维图像坐标系与术中空间定位坐标系之间的映射关系；基于该映射关系，生成引导信息，以引导穿刺针对所述检测目标进行穿刺。能够极大地缩短穿刺手术操作时间，提高穿刺效率以及穿刺精度。刺效率以及穿刺精度。刺效率以及穿刺精度。

【技术实现步骤摘要】
一种引导信息生成方法、系统、装置及电子设备


[0001]本申请涉及图像处理
，具体涉及一种引导信息生成方法、系统、装置及电子设备。

技术介绍

[0002]结节可以指肿块或影像学表现实体阴影直径小于3cm的病变，结节可以发生在身体的任何部位，多见于甲状腺、乳腺、肝胆、肺、胰腺、肾脏等实质性器官的实质内或表面。例如：肺结节，为一种病因未明的多系统多器官的肉芽肿性疾病，常侵犯肺、双侧肺门淋巴结、眼、皮肤等器官，其胸部受侵率高达80％～90％。结节分实性结节、部分实性结节和磨玻璃结节。部分实性结节恶性概率最高，其次为磨玻璃结节和实性结节。
[0003]为了能够早期对于结节定性，病理穿刺是确定结节为良性，还是恶性的一种检查手段，操作相对安全。目前，CT引导下经皮肺穿刺活检是临床上确诊结节良恶性的重要方法，该方法对明确结节的性质断定有非同寻常的诊断价值。CT引导下经皮穿刺术已成为临床工作中CT引导下经皮穿刺引流、定位、活检、射频消融、粒子植入等医疗诊治措施中一项基础的、重要的、必不可少的医疗技能，需要穿刺医生熟练的掌握穿刺技巧，准确进行靶病灶部位的穿刺，精准、安全的CT引导下穿刺术提高了病人精准的诊断与治疗，减少了病人的风险。
[0004]因此，亟需提供一种更为可靠的穿刺引导方案。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请的实施例致力于提供一种引导信息生成方法、系统、装置及电子设备，能够克服现有技术中穿刺手术精度差、辐射伤害大以及靶区不可见等缺陷，从而提高穿刺效率以及穿刺精度。
[0006]根据本申请实施例的第一方面，提供了一种引导信息生成方法，包括：
[0007]获取检测目标的待识别图像数据；
[0008]采用训练完成的图像分割模型对所述待识别图像数据进行分割，得到分割后的目标图像数据；所述目标图像数据中至少包括设置于所述检测目标体表的定位贴片的图像数据；
[0009]将所述定位贴片的图像数据确定为特征点，建立术前空间三维图像坐标系与术中空间定位坐标系之间的映射关系；
[0010]基于所述映射关系，生成引导信息；所述引导信息用于引导穿刺针对所述检测目标进行穿刺。
[0011]根据本申请实施例的第二方面，提供了一种引导信息生成系统，包括：
[0012]穿刺引导设备和定位贴片；
[0013]所述穿刺引导设备与图像采集设备通讯连接，接收所述图像采集设备采集到的所述检测目标的待识别图像数据；
[0014]所述定位贴片与所述穿刺引导设备通讯连接；所述穿刺引导设备用于执行上述任一实施例所述的方法。
[0015]根据本申请实施例的第三方面，提供了一种引导信息生成装置，包括：
[0016]待识别图像数据获取模块，用于获取检测目标的待识别图像数据；
[0017]图像分割模块，用于采用训练完成的图像分割模型对所述待识别图像数据进行分割，得到分割后的目标图像数据；所述目标图像数据中至少包括设置于所述检测目标体表的定位贴片的图像数据；
[0018]映射关系建立模块，用于将所述定位贴片的图像数据确定为特征点，建立术前空间三维图像坐标系与术中空间定位坐标系之间的映射关系；
[0019]引导信息生成模块，用于基于所述映射关系，生成引导信息；所述引导信息用于引导穿刺针对所述检测目标进行穿刺。
[0020]根据本申请实施例的第四方面，提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器用于执行上述任一实施例所述的方法。
[0021]根据本申请实施例的第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述任一实施例所述的方法。
[0022]本申请的实施例所提供的一种引导信息生成方法，通过获取检测目标的待识别图像数据；采用训练完成的图像分割模型对待识别图像数据进行分割，得到分割后的目标图像数据；将目标图像数据中设置于检测目标体表的定位贴片的图像数据确定为特征点，建立术前空间三维图像坐标系与术中空间定位坐标系之间的映射关系；基于该映射关系，生成引导信息，以引导穿刺针对所述检测目标进行穿刺。通过上述方法，使用多个定位贴片跟踪检测目标的位姿，使用图像分割模型自动检测分割待识别图像数据，并基于分割出的定位贴片的图像数据作为特征点，实现DICOM图像空间和导航定位空间的高效快速配准，生成的引导信息可以对穿刺针与检测目标的解剖结构以及穿刺针与规划路径相对位置实现直观反馈，极大地缩短手术操作时间，提高穿刺效率以及穿刺精度。
附图说明
[0023]通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
[0024]图1为本说明书实施例提供的一种引导信息生成方法的流程示意图；
[0025]图2为本说明书实施例提供的引导信息生成方法中穿刺针实时位置确定示意图；
[0026]图3为本说明书实施例提供的一种引导信息生成系统中硬件装置示意图；
[0027]图4为本说明书实施例提供的一种引导信息生成系统中软件结构示意图；
[0028]图5为本说明书实施例提供的图像预测与处理模块示意图；
[0029]图6为本说明书实施例提供的一种引导信息生成装置的结构示意图；
[0030]图7所示为本说明书实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]申请概述
[0033]CT引导下经皮肺穿刺活检术即在CT引导下给予进行准确的定位，来进行经皮肺穿刺活检的技术。CT引导经皮穿刺术目前已经成为结节或肿块等诊断和鉴别的重要手段。尤其对病变位于肺周围区而纤维支气管镜检查不能达到的病灶，CT引导下经皮穿刺尤其独到的价值。其中，经皮穿刺，是一种损伤较小的微创手术，主要是用细针通过局部的皮肤和组织器官抽取标本或注射药物，从而达到诊断和治疗目的。穿刺手术对于感染性疾病、出血性疾病、肿瘤等疾病的诊断具有重大的价值，同时还可用于术前麻醉、浆膜腔抽气及抽液、鞘内注药等治疗。而且穿刺创伤小、恢复快，因而广泛的用于临床之中。
[0034]胸部或腹部CT(Computed Tomography)是通过X线计算机体层摄影(CT)对胸部或腹部进行检查的一种方法。以胸部CT为例，正常胸部CT层面较多，每一层面结构所表现的图像不同。如果无异常，医生会在报告单中写“平扫肺窗显示两肺纹理清晰，走向分布无异常，肺实质未见渗出或占位性病变。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种引导信息生成方法，其特征在于，包括：获取检测目标的待识别图像数据；采用训练完成的图像分割模型对所述待识别图像数据进行分割，得到分割后的目标图像数据；所述目标图像数据中至少包括设置于所述检测目标体表的定位贴片的图像数据；将所述定位贴片的图像数据确定为特征点，建立术前空间三维图像坐标系与术中空间定位坐标系之间的映射关系；基于所述映射关系，生成引导信息；所述引导信息用于引导穿刺针对所述检测目标进行穿刺。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位贴片具有不同特征。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述定位贴片的图像数据确定为特征点，建立术前空间三维图像坐标系与术中空间定位坐标系之间的映射关系，具体包括：获取所述定位贴片的术前图像数据以及所述定位贴片的术中空间定位数据；获取各个所述定位贴片在所述术前图像数据中的第一位置信息；获取各个所述定位贴片在所述术中空间定位数据中的第二位置信息；基于所述第一位置信息以及所述第二位置信息，建立术前空间三维图像坐标系与术中空间定位坐标系之间的映射关系。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述映射关系，生成引导信息，具体包括：基于所述映射关系，根据预设穿刺规则，确定对所述检测目标进行穿刺的穿刺路径；所述穿刺路径中至少包括进针点、进针方向和进针距离。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述映射关系，生成引导信息，具体包括：获取所述术前图像数据中的穿刺针的第三位置信息；根据所述第一位置信息以及所述第三位置信息，确定所述穿刺针与所述定位贴片的相对位置信息；基于所述相对位置信息以及所述映射关系，生成引导信息。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述相对位置信息以及所述映射关系，生成引导信息，具体包括：将所述术前图像数据中的任意一个定位贴片确定为参考定位贴片；获取所述参考定位贴片的位置坐标；以所述参考定位贴片的位置坐标为基准，计算所述术前图像数据中的其他定位贴片相对于所述参考定位贴片的第一位置对应关系；计算所述术前图像数据中的参考定位贴片与所述术中空间定位数据中的参考定位贴片之间的第二位置对应关系；基于所述第一位置对应关系以及所述第二位置对应关系，计算术中穿刺针在所述术中空间定位数据中的位置信息；根据所述映射关系以及所述术中穿刺针在所述术中空间定位数据中的位置信息，生成引导信息。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标图像数据中还包括所述检测目标
的关键器官图像数据以及病灶区域图像数据；其中，所述病灶区域图像数据包括：肺结节图像数据；所述关键器官图像数据包括：体表图像数据、骨骼图像数据、支气管图像数据、肺叶图像数据以及肺血管图像数据；所述采用训练完成的图像分割模型对所述待识别图像数据进行分割，得到分割后的目标图像数据，具体包括：将所述待识别图像数据输入所述训练完成的图像分割模型中，得到所述待识别图像数据中的所述检测目标的关键器官图像数据、病灶区域图像数据以及所述不同特征的定位贴片的图像数据。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述骨骼图像数据是基于UNet网络结构进行提取得到的。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述支气管图像数据的提取，具体包括：采用ResUNet网络对所述待识别图像数据进行初分割，得到第一分割结果；所述第一分割结果中包括多个块图像数据；通过区域生长算法，连接所述第一分割结果中的多个块图像数据，得到所述支气管图像数据。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述肺叶图像数据的提取，具体包括：利用长短时记忆网络对所述第一分割结果进行处理；将处理后的分割结果利用区域生长算法进行连接，得到所述肺叶图像数据。11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述肺结节图像数据的提取，具体包括：采用FCOS算法从所述待识别图像数据中检测肺结节信息；在检测到所述肺结节信息之后，采用ResUNet网络提取肺结节图像数据。12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述定位贴片具有不同特征，具体包括：所述定位贴片具有不同形状；所述定位贴片图像数据的提取，具体包括：从所述待识别图像数据中识别不同形状的定位贴片信息；在识别到所述待识别图像数据中的所述定位贴片信息之后，提取所述定位贴片图像数据。13.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述定位贴片具有不同特征，具体包括：所述定位贴片具有不同强度的信号；所述定位贴片图像数据的提取，具体包括：从所述待识别图像数据中识别不同强度信号对应的定位贴片信息；在识别到所述待识别图像数据中的所述定位贴片信息之后，提取所述定位贴片图像数据。14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取检测目标的待识别图像数据，具体包括：获取医院信息系统推送的所述检测目标的DICOM影像数据。15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用训练完成的图像分割模型对所述待识别图像数据进行分割，得到分割后的目标图像数据之前，还包括：获取已知图像类型的图像数据训练样本集合；所述图像类型至少包括器官类型、病灶
类型以及定位贴片类型；针对所述训练样本集合中的每个训练样本，将所述训练样本输入初始深度学习模型中，输出识别结果；根据所述识别结果与所述已知的图像类型之间的差异，调整所述初始深度学习模型的模型参数，得到训练完成的图像分割模型。16.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦春霞，杨逸，陈杰，麦永锋，张华杰，王少康，陈宽，
申请(专利权)人：推想医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：