一种超声扫查导航系统及超声扫查方法技术方案

本发明专利技术涉及一种超声扫查导航系统及超声扫查方法，所述系统包括：传感器模块、数据采集模块、三维重建模块、目标识别模块、扫查导航模块和可视化模块，所述方法包括：实时获取待测者的超声图像信息与传感器模块的位姿信息，采用插值算法根据超声图像信息与传感器模块的位姿信息将待测者的二维超声图像转换为三维容积图像，构建目标扫查区域，采用物理模型计算待扫查区域和最佳扫查路径并显示于可视化模块上，操作者根据可视化模块指引进行全面准确的超声扫查，简化超声扫查过程，避免漏诊误诊。诊。诊。

【技术实现步骤摘要】
一种超声扫查导航系统及超声扫查方法


[0001]本专利技术涉及医疗用具
，特别是一种超声扫查导航系统及超声扫查方法。

技术介绍

[0002]超声是一种安全、便捷、低成本的医学影像技术，利用超声探头向人体发射和接收声波信号来反映人体内部的解剖结构。相关技术中的常规超声扫查依赖于操作者的技术和经验，操作者仅掌握当前时刻超声探头的位姿和对应的超声影像，无法精确地感知已完成超声扫查的部位和待完成超声扫查的部位，容易出现扫查不完整、不彻底的情况，从而产生漏诊。此外，经验不足和技术的超声操作者很难胜任超声筛查工作，导致超声筛查的有限供给无法满足巨大的市场需求。

技术实现思路

[0003]为此，本专利技术提供了一种超声扫查导航系统及超声扫查方法，利用跟踪传感器和可视化导航技术引导超声操作者完成超声扫查过程，简化超声扫查过程，避免漏诊误诊。
[0004]为实现上述目的，本专利技术主要采用以下技术方案：本申请实施例提供一种超声扫查导航系统，所述系统中包括：传感器模块，用于采集待测者的超声图像信息及所述传感器模块的位姿信息，其中，所述第超声图像信息、所述位姿信息中分别包括对应时间戳；数据采集模块，与所述传感器模块连接，用于对齐所述超声图像信息与所述位姿信息之间的时间戳；三维重建模块，与所述数据采集模块连接，用于根据所述超声图像信息及所述位姿信息，按照时间戳顺序，通过坐标变换获得每一时间戳对应的超声图像信息的三维坐标系，采用插值算法计算所述三维坐标系得到所述超声图像信息对应的三维容积图像；目标识别模块，与所述三维重建模块连接，用于对所述三维容积图像进行图像处理，采用分割算法提取出待测者的三维边界信息，基于所述三维边界信息构建待测者的目标扫查区域；扫查导航模块，分别与所述三维重建模块和所述目标识别模块连接，用于将所述三维容积图像与所述目标扫查区域输入物理模型中，得到待扫查区域，根据所述待扫查区域计算当前时刻所述传感器模块的位姿信息与所述待扫查区域之间的最佳扫查路径；可视化模块，用于显示所述传感器模块获取的超声图像信息、所述位姿信息，同时显示目标扫查区域及最佳扫查路径。
[0005]在一些实施例中，所述传感器模块包括：超声探头和跟踪传感器，其中：所述超声探头用于采集所述待测者的超声图像信息，所述跟踪传感器用于采集所述传感器模块的位姿信息，所述位姿信息包括：所述传感器模块的方位信息和所述传感器模块的姿态信息。
[0006]在一些实施例中，所述三维重建模块还用于：接收所述超声图像信息、所述位姿信息，采用超声探头校准法对所述超声图像信息进行从二维坐标系到所述跟踪传感器坐标系的第一坐标变换；根据所述位姿信息进行从所述跟踪传感器坐标系到世界坐标系的第二坐标变换；通过坐标运算，进行从所述世界坐标系到所述超声图像信息的三维坐标系的第三坐标变换，获得每一时间戳对应的超声图像信息的三维坐标系。
[0007]在一些实施例中，所述可视化模块还用于，根据时间戳实时更新所述超声图像信息、所述位姿信息、所述目标扫查区域及所述最佳扫查路径。
[0008]本申请实施例提供一种超声扫查方法，应用于超声扫查导航系统，所述方法包括：采集待测者的超声图像信息与传感器模块的位姿信息，其中，所述超声图像信息、所述位姿信息中包括对应时间戳；将所述超声图像信息与所述位姿信息之间的时间戳对齐；根据所述超声图像信息及所述位姿信息，按照时间戳顺序，通过坐标变换获得每一时间戳对应的超声图像信息的三维坐标系，采用插值算法计算所述三维坐标系得到超声图像对应的三维容积图像；对所述三维容积图像进行图像处理，采用分割算法提取出待测者的三维边界信息，基于所述三维边界信息构建待测者的目标扫查区域；将所述三维容积图像与所述目标扫查区域输入物理模型中，输出得到待扫查区域，根据所述待扫查区域计算当前时刻所述传感器模块的位姿信息与所述待扫查区域之间的最佳扫查路径；显示所述超声图像信息及所述位姿信息，同时显示所述目标扫查区域及所述最佳扫查路径；操作者按照所述最佳扫查路径遍历所述目标扫查区域。
[0009]在一些实施例中，所述传感器模块包括：超声探头和跟踪传感器；所述采集待测者的超声图像信息与传感器模块的位姿信息包括：所述超声探头采集所述待测者的超声图像信息，所述跟踪传感器采集所述传感器模块的位姿信息，其中，所述位姿信息包括：所述传感器模块的方位信息和所述传感器模块的姿态信息。
[0010]在一些实施例中，所述根据所述超声图像信息及所述位姿信息，按照时间戳顺序，通过坐标变换获得每一时间戳对应的超声图像信息的三维坐标系，包括：采用超声探头校准法对所述超声图像信息进行从二维坐标系到所述跟踪传感器坐标系的第一坐标变换；根据所述位姿信息进行从所述跟踪传感器坐标系到世界坐标系的第二坐标变换；通过坐标运算，进行从所述世界坐标系到所述超声图像信息的三维坐标系的第三坐标变换，获得每一时间戳对应的超声图像信息的三维坐标系。
[0011]在一些实施例中，所述方法还包括：根据时间戳实时更新所述超声图像信息、所述位姿信息、所述目标扫查区域及所述最佳扫查路径。
[0012]本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；以及存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序由所述处理器加载并执行以实现上述的超声扫查方法。
[0013]本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有至少一条计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现上述的超声扫查方法。
[0014]本专利技术提供的超声扫查方法，是基于超声扫查导航系统中的跟踪传感器采集待测者数据，依据内部三维重建算法确定需要扫查区域，通过可视化方式精确提示已扫查区域和待扫查区域，给出操作者最佳路径信息，从而引导操作者完成全面彻底地超声扫查，降低操作者门槛、避免漏诊。
附图说明
[0015]图1为本申请实施例提供的超声扫查导航系统的结构示意图；
[0016]图2为传感器模块的结构示意图；
[0017]图3为本申请实施例提供的超声扫查方法的流程示意图。
具体实施方式
[0018]为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、技术方案和优点，下面结合附图和具体实施例进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合，以下描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，并不用于限定本申请。
[0019]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0020]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
[0021]在后续的描述中，使用用于表示部件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身没有特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声扫查导航系统，其特征在于，所述系统中包括：传感器模块，用于采集待测者的超声图像信息及所述传感器模块的位姿信息，其中，所述第超声图像信息、所述位姿信息中分别包括对应时间戳；数据采集模块，与所述传感器模块连接，用于对齐所述超声图像信息与所述位姿信息之间的时间戳；三维重建模块，与所述数据采集模块连接，用于根据所述超声图像信息及所述位姿信息，按照时间戳顺序，通过坐标变换获得每一时间戳对应的超声图像信息的三维坐标系，采用插值算法计算所述三维坐标系得到所述超声图像信息对应的三维容积图像；目标识别模块，与所述三维重建模块连接，用于对所述三维容积图像进行图像处理，采用分割算法提取出待测者的三维边界信息，基于所述三维边界信息构建待测者的目标扫查区域；扫查导航模块，分别与所述三维重建模块和所述目标识别模块连接，用于将所述三维容积图像与所述目标扫查区域输入物理模型中，得到待扫查区域，根据所述待扫查区域计算当前时刻所述传感器模块的位姿信息与所述待扫查区域之间的最佳扫查路径；可视化模块，用于显示所述传感器模块获取的超声图像信息、所述位姿信息，同时显示目标扫查区域及最佳扫查路径。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器模块包括：超声探头和跟踪传感器，其中：所述超声探头用于采集所述待测者的超声图像信息，所述跟踪传感器用于采集所述传感器模块的位姿信息，所述位姿信息包括：所述传感器模块的方位信息和所述传感器模块的姿态信息。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述三维重建模块还用于：接收所述超声图像信息、所述位姿信息，采用超声探头校准法对所述超声图像信息进行从二维坐标系到所述跟踪传感器坐标系的第一坐标变换；根据所述位姿信息进行从所述跟踪传感器坐标系到世界坐标系的第二坐标变换；通过坐标运算，进行从所述世界坐标系到所述超声图像信息的三维坐标系的第三坐标变换，获得每一时间戳对应的超声图像信息的三维坐标系。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述可视化模块还用于，根据时间戳实时更新所述超声图像信息、所述位姿信息、所述目标扫查区域及所述最佳扫查路径。5.一种超声扫查方法，应用于超声扫查导航系统，其特征在于，所述方法包括：采集待测者的超声图像信息与传感器模块的位姿信息，其中，所述超声图像信息、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷晓林，
申请(专利权)人：聆数医疗科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：