本申请提供一种适用于手术室进行肺部病灶定位的方法、设备和系统，其中的方法包括：获取CT图像序列，所述CT图像序列中包括体表定位标记物影像和肺部病灶影像；获取根据所述CT图像序列得到的穿刺路径数据，所述穿刺路径是指由体表到肺部病灶的路径；基于体表标记物的空间位置将穿刺针对准所述穿刺路径，所述穿刺针用于将体内植入定位器植入所述穿刺路径指示的靶点；获取X光图像，所述X光图像中至少包括体表定位标记物影像和穿刺针影像；根据所述X光图像验证穿刺针是否处于预期位置。光图像验证穿刺针是否处于预期位置。光图像验证穿刺针是否处于预期位置。
【技术实现步骤摘要】
适用于手术室进行肺部病灶定位的方法、设备和系统
[0001]本专利技术涉及电子医疗器械领域，具体涉及一种适用于手术室进行肺部病灶定位的方法、设备和系统。
技术介绍
[0002]研究表明，肺癌是目前发病率最高、年度病死量最高的肿瘤，肺癌的治疗方法主要有外科手术、放射疗法和药物疗法，以及这三种方法的综合应用。各型肺癌如病灶较小，尚未发现远处转移，患者全身情况较好，均应采用手术疗法，并根据病理类型和手术发现，综合应用放射疗法和药物疗法，楔形切除和肺段切除是目前常用的早期肺癌治疗方法。
[0003]早期肺癌根治主体是“胸腔镜肺段/亚段、楔形切除术”，术前进行病灶穿刺定位标记是实施此项手术的常规操作，CT（Computed Tomography，电子计算机断层扫描）引导下穿刺植入定位标记是最方便易行的方式。虽然本领域学者也探索了各种其他以解剖结构毗邻关系、器官、血管三维重建引导等定位引导手术的方法，但由于实施难度和可靠性等多方面因素，都无法取代CT定位。
[0004]目前，肺段切除手术的主要流程为：一、胸外科医生与CT操作科室预约联系，确定穿刺定位时间与人数；二、胸外科医生到CT室，患者家属及病区引导员带至CT室， 穿刺定位一般需要在手术前由胸外科医务人员与CT室操作人员共同执行，穿刺定位完成后患者回病房，择时进入手术室；三、胸外科医师负责穿刺定位，CT室人员操做CT采集影像，另外还需助手协助，例如胸外科医生、影像科医生或护士等；四、穿刺定位完成后视患者状态决定是否需要吸氧观察，或直转运到下一环节目的地，一般而言需要有胸外医生跟随，以免转运过程出现意外；四、患者送入手术室，执行麻醉和手术，手术过程中根据定位标记物寻找病灶所在位置、寻找并结扎肺段动脉、寻找并结扎肺静脉、结扎支气管、切除病灶。
[0005]针对上述流程，胸外科医生至少需要进行预约CT、参与转移患者、往返于病房、CT室和手术室的工作，因此执行一例楔形切除或肺段切除手术前的准备工作，累计需要胸外科医生花费至少一小时时间，其它院方人员和患者家属也需要投入大量时间和精力，所以人力成本极高；目前我国大型医院的CT室极为繁忙，一般的CT扫描大概需要3~5分钟时间，而术前病灶定位的CT扫描，在顺利的情况下也需要花费30分钟，如果患者出现不适的情况，需要吸氧或者观察，所需的时间将难以估计，所以时间和经济成本极高；患者术前将在病房、CT室、手术室等多个空间转运，同时要等待手术排位，手术排位靠后的患者可能会等待超过一天时间，所以患者体验较差且并发症风险会有显著增加。
技术实现思路
[0006]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中适用于肺部病灶术前定位工作效率低和成本高的缺陷，从而提供一种适用于手术室进行肺部病灶定位的方法、装置和系统。
[0007]本专利技术提供一种适用于手术室进行肺部病灶定位的方法，包括：
获取CT图像序列，所述CT图像序列中包括体表定位标记物影像和肺部病灶影像；获取根据所述CT图像序列得到的穿刺路径数据，所述穿刺路径是指由体表到肺部病灶的路径；基于体表标记物的空间位置将穿刺针对准所述穿刺路径，所述穿刺针用于将体内植入定位器植入所述穿刺路径指示的靶点；获取X光图像，所述X光图像中至少包括体表定位标记物影像和穿刺针影像；根据所述X光图像验证穿刺针是否处于预期位置。
[0008]可选地，根据所述X光图像验证穿刺针是否处于预期位置具体包括：在所述X光图像中识别病灶影像；当识别到病灶影像时，判断穿刺针影像的端部是否位于病灶影像的区域内。
[0009]可选地，根据所述X光图像验证穿刺针头端是否置于病灶位置具体包括：根据初始的重建参数和所述CT图像序列生成重建二维图像，对所述重建二维图像和所述X光图像进行配准，所述配准的过程包括调整所述重建二维图像，使调整后的所述重建二维图像与所述X光图像的相似性测度符合预期，进而确定调整后的所述重建二维图像对应的所述重建参数；利用调整后的所述重建参数将基于所述CT图像序列确定的关键目标映射到所述X光图像中，所述关键目标用于表征体内定位器的预定植入位置；根据X光图像中的刺针影像与所述关键目标的位置关系判断穿刺针是否处于预期位置。
[0010]可选地，在生成重建二维图像前还包括：获取所述X光图像的成像参数；根据所述成像参数确定初始的重建参数。
[0011]可选地，所述成像参数包括图像尺寸、像素间距、焦点信息、成像角度、成像对象体位信息、射线源沿射野中心轴到穿刺对象的距离。
[0012]可选地，根据初始的重建参数和所述CT图像序列生成重建二维图像，包括：根据所述重建参数从虚源位置对CT图像序列的各个体素单元向一个成像平面进行投影；将投影射线所经过的体素单元的CT值转换为电子密度值并进行累加，进而求得有效射线长度；将所述有效射线长度按灰度分级处理得到重建二维图像。
[0013]可选地，所述重建参数包括虚源位置信息、虚源变换信息、焦点信息、源图距、图像尺寸、图像像素间距、投影法向信息。
[0014]可选地，所述关键目标为CT图像序列中的病灶影像。
[0015]可选地，利用调整后的所述重建参数将基于所述CT图像序列确定的关键目标映射到所述X光图像中，包括：从所述CT图像序列中分割出病灶影像序列；利用调整后的所述重建参数和所述病灶影像序列生成病灶重建二维图像；将所述病灶重建二维图像叠加到所述X光图像中。
[0016]可选地，对所述重建二维图像和所述X光图像进行配准，包括：
对当前的所述重建二维图像进行仿射变换，将仿射变换后的所述重建二维图像与所述X光图像进行比对以确定第一相似性测度，直至所述第一相似性测度符合预期；对仿射变换后的所述重建二维图像进行弹性变换，将弹性变换后的所述重建二维图像与所述X光图像进行比对以确定第二相似性测度，直至所述第二相似性测度符合预期。
[0017]可选地，所述第一相似性测度为两图像间的均方差，当均方差达到极值时判定为符合预期；所述第二相似性测度为两图像间的马特斯互信息，当马特斯互信息值达到最大时判定为符合预期。
[0018]可选地，在获取X光图像的步骤中，至少获取冠状位X光图像和矢状位X光图像；在根据所述X光图像验证穿刺针是否处于预期位置的步骤中，当冠状位X光图像和矢状位X光图像均指示穿刺针处于预期位置时，判定穿刺针处于预期位置。
[0019]可选地，获取根据所述CT图像序列计算的穿刺路径数据，包括：根据所述CT图像序列建立胸部三维模型；利用所述三维模型计算至少一条穿刺路径数据供用户选择；获取用户选择的穿刺路径数据。
[0020]可选地，所述CT图像序列是利用医院CT扫描室的设备扫描并上传影像归档和通信系统中的CT图像序列。
[0021]可选地，所述X光图像由医院手术室中的X光设备拍摄的X光图像。
[0022]本专利技术还提供一种适用于手术室进行肺部病灶定位的系统，包括：手术导航装置，用于执行上述肺部病灶定位的方法；位移装置，受控于所述手术导航装置，用于持握所述穿刺针，并设有用于定本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于手术室进行肺部病灶定位的方法，其特征在于，包括：获取CT图像序列，所述CT图像序列中包括体表定位标记物影像和肺部病灶影像；获取根据所述CT图像序列得到的穿刺路径数据，所述穿刺路径是指由体表到肺部病灶的路径；基于体表标记物的空间位置将穿刺针对准所述穿刺路径，所述穿刺针用于将体内植入定位器植入所述穿刺路径指示的靶点；获取X光图像，所述X光图像中至少包括体表定位标记物影像和穿刺针影像；根据所述X光图像验证穿刺针是否处于预期位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 根据所述X光图像验证穿刺针是否处于预期位置具体包括：在所述X光图像中识别病灶影像；当识别到病灶影像时，判断穿刺针影像的端部是否位于病灶影像的区域内。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述X光图像验证穿刺针头端是否置于病灶位置具体包括：根据初始的重建参数和所述CT图像序列生成重建二维图像，对所述重建二维图像和所述X光图像进行配准，所述配准的过程包括调整所述重建二维图像，使调整后的所述重建二维图像与所述X光图像的相似性测度符合预期，进而确定调整后的所述重建二维图像对应的所述重建参数；利用调整后的所述重建参数将基于所述CT图像序列确定的关键目标映射到所述X光图像中，所述关键目标用于表征体内定位器的预定植入位置；根据X光图像中的刺针影像与所述关键目标的位置关系判断穿刺针是否处于预期位置。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在生成重建二维图像前还包括：获取所述X光图像的成像参数；根据所述成像参数确定初始的重建参数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述成像参数包括图像尺寸、像素间距、焦点信息、成像角度、成像对象体位信息、射线源沿射野中心轴到穿刺对象的距离。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据初始的重建参数和所述CT图像序列生成重建二维图像，包括：根据所述重建参数从虚源位置对CT图像序列的各个体素单元向一个成像平面进行投影；将投影射线所经过的体素单元的CT值转换为电子密度值并进行累加，进而求得有效射线长度；将所述有效射线长度按灰度分级处理得到重建二维图像。7.根据权利要求3或6所述的方法，其特征在于，所述重建参数包括虚源位置信息、虚源变换信息、焦点信息、源图距、图像尺寸、图像像素间距、投影法向信息。8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述关键目标为CT图像序列中的病灶影像。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，利用调整后的所述重建参数将基于所述CT
图像序列确定的关键目标映...
【专利技术属性】
技术研发人员：张昊任，陈向前，史纪鹏，
申请(专利权)人：真健康北京医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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