【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超声探头实时导航，尤其涉及一种心腔内超声探头的在体导航方法、系统及存储介质。
技术介绍
1、心腔内超声(intracardiac echocardiography，ice)是一种新兴的心腔内超声诊断技术，是经人体静脉通过血管将装有微型换能器(探头)的导管送至心腔内部，通过探头发射并接收高频超声信号，实现对心脏解剖结构的实时成像，使手术操作可视化。
2、随着心腔内超声(ice)在导管心脏射频消融领域的更多应用，越来越多的术者采用ice导管来辅助进行心腔内房间隔穿刺、左心耳封堵、环肺静脉消融等心腔内手术。在使用ice监测手术过程中，不仅可以提供高清的心腔内结构信息，也可以尽量减少x射线的辐照，降低手术对术者和患者带来的辐照量，除此之外，心腔内手术的绿色无辐射治疗理念，也会减少铅衣等设备对术者长时间操作中带来的脊柱损伤。
3、目前ice监测下房颤射频消融手术中，不能实现绿色零射线的一个主要原因是通常术中ice导管会由股静脉穿刺进入，经过髂外静脉、髂总静脉和下腔静脉到达右心房，然而在通过左侧髂总静脉过程中术者常会遇到不易推送，前进受阻。在推进遇到阻力时术者常使用的方法有x射线透视下推送导管、经鞘管的导丝导引法和dsa的髂静脉造影的方法。然而以上方法会引入更多的操作步骤使手术时间拖长，增加射线辐照量，同时，也会增加医生的射线辐照量，及增加手术步骤，延长手术时间，且现有技术还不能进行实时的ice导管在静脉中推进引导。
4、因此，临床上解决如何能安全有效地通过血管中生理弯曲部位，及判断分支静脉
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种心腔内超声探头的在体导航方法、系统及存储介质，可改进现有的ice导管在静脉中推进的方法，在推进过程中能够给操作医生带来实时的导航，降低ice导管经静脉系统(特别是遇到静脉血管生理性弯曲部位)的推进难度，提高ice以高效安全的方式进入右心房的成功率，降低操作医生的学习难度，减少x射线的辐照量，有利于ice技术向更多医生进行推广。
2、为实现上述目的，采用以下技术方案：
3、一种心腔内超声探头的在体导航方法，包括以下步骤：
4、s1：接收由感兴趣区域返回的超声波束的回波，以获取超声回波信号；
5、s2：基于s1获取的超声回波信号，得到超声波束在传输中遇到的第一个血管壁界面的切线方向，以及血管内血流流动方向；
6、s3：计算超声波束传输方向与切线方向之间的夹角，得到声束-切线夹角θ；
7、s4：将声束-切线夹角θ与血流流动方向进行合成，得到通路指示箭头方向。
8、进一步地，所述s1中的超声回波信号包括血管壁在内的二维灰阶信息，和静脉血管内血流流动的回波信号。
9、进一步地，所述s2中计算超声波束在传输中遇到的第一个血管壁界面的切线方向，具体包括如下步骤：
10、选取血管壁上三个点(a，b，c)进行拟合，得到血管壁的曲线方程；
11、计算曲线在b点的切线方程，并将曲线在b点的切线方向作为血管壁界面的切线方向。
12、进一步地，所述s2中，是基于对采集到的静脉血管内血流流动的回波信号，进行壁滤波和多普勒血流分析，得到血管内血流流动方向。
13、进一步地，所述s3中，声束-切线夹角
14、其中，k1是血管壁的曲线方程在b点切线方程的斜率，k2是血管壁在b点声束方程的斜率。
15、进一步地，还包括步骤s5：将s4得到的通路指示箭头方向实时在超声主机的显示器中进行显示。
16、进一步地，所述步骤s5具体包括如下步骤：
17、将获取的二维灰阶信息进行处理，并输出到超声主机的显示器中，以显示实时组织结构信息；
18、将获取的通路指示箭头方向，实时叠加到组织结构信息中，以进行实时导航。
19、还提供一种心腔内超声探头的在体导航系统，包括
20、发射接收模块，所述发射接收模块用于向感兴趣区域发射超声波束，并接收由感兴趣区域返回的超声波束的回波，以获取超声回波信号；
21、切线方向计算模块，所述切线方向计算模块用于计算超声波束在传输中遇到的第一个血管壁界面的切线方向，及计算超声波束传输方向与切线方向之间的夹角，得到声束-切线夹角θ；
22、血流流动方向计算模块，所述血流流动方向计算模块用于计算血管内血流流动方向；
23、方向合成模块，所述方向合成模块用于将声束-切线夹角θ与血流流动方向进行合成，得到通路指示箭头方向；
24、信号处理模块，所述信号处理模块用于对二维灰阶信息进行处理，以得到心腔内的组织结构信息；
25、信号传输模块，所述信号传输模块用于将心腔内的组织结构信息及通路指示箭头方向信息传输至显示模块；
26、叠加模块，所述叠加模块用于将通路指示箭头方向，实时叠加到组织结构信息中，并在显示模块中实时显示。
27、进一步地，所述显示模块包括超声主机的显示器。
28、还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序适于由处理器加载并执行，以使得具有所述处理器的计算机设备执行上述的方法。
29、采用上述方案，本专利技术的有益效果是：
30、可改进现有的ice导管在静脉中推进的方法，在推进过程中能够给操作医生带来实时的导航，降低ice导管经静脉系统(特别是遇到静脉血管生理性弯曲部位)的推进难度，提高ice以高效安全的方式进入右心房的成功率，降低操作医生的学习难度，减少x射线的辐照量，有利于ice技术向更多医生进行推广。
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1.一种心腔内超声探头的在体导航方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的心腔内超声探头的在体导航方法，其特征在于，所述S1中的超声回波信号包括血管壁在内的二维灰阶信息，和静脉血管内血流流动的回波信号。
3.根据权利要求2所述的心腔内超声探头的在体导航方法，其特征在于，所述S2中计算超声波束在传输中遇到的第一个血管壁界面的切线方向，具体包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的心腔内超声探头的在体导航方法，其特征在于，所述S2中，是基于对采集到的静脉血管内血流流动的回波信号，进行壁滤波和多普勒血流分析，得到血管内血流流动方向。
5.根据权利要求4所述的心腔内超声探头的在体导航方法，其特征在于，所述S3中，声束-切线夹角其中，K1是血管壁的曲线方程在b点切线方程的斜率，K2是血管壁在b点声束方程的斜率。
6.根据权利要求2所述的心腔内超声探头的在体导航方法，其特征在于，还包括步骤S5：将S4得到的通路指示箭头方向实时在超声主机的显示器中进行显示。
7.根据权利要求6所述的心腔内超声探头的在体导航方
8.一种心腔内超声探头的在体导航系统，其特征在于，包括
9.根据权利要求8所述的心腔内超声探头的在体导航系统，其特征在于，所述显示模块包括超声主机的显示器。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序适于由处理器加载并执行，以使得具有所述处理器的计算机设备执行权利要求1至7任意一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种心腔内超声探头的在体导航方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的心腔内超声探头的在体导航方法，其特征在于，所述s1中的超声回波信号包括血管壁在内的二维灰阶信息，和静脉血管内血流流动的回波信号。
3.根据权利要求2所述的心腔内超声探头的在体导航方法，其特征在于，所述s2中计算超声波束在传输中遇到的第一个血管壁界面的切线方向，具体包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的心腔内超声探头的在体导航方法，其特征在于，所述s2中，是基于对采集到的静脉血管内血流流动的回波信号，进行壁滤波和多普勒血流分析，得到血管内血流流动方向。
5.根据权利要求4所述的心腔内超声探头的在体导航方法，其特征在于，所述s3中，声束-切线夹角其中，k1是血管壁的曲线方...
【专利技术属性】
技术研发人员：王一，李非，
申请(专利权)人：深圳市明辰生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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