一种基于多模影像的手术导航系统技术方案

技术编号:45917831 阅读:13 留言:0更新日期:2025-07-25 17:47
本发明专利技术涉及一种基于多模影像的手术导航系统,包括多模态数据采集、影像预处理、图像配准、路径规划、术中追踪及误差校正模块;系统构建结构偏倚配准模型,融合可逆神经网络与动态深度可分卷积机制,提升多模态图像的结构保持能力与配准鲁棒性;引入结构梯度调控的互信息损失函数和CIDER偏倚正则项,增强对伪因素干扰的抑制能力;路径规划方面,提出稀有路径感知SAC模型,结合轨迹聚类与三维风险图谱,实现稀有路径规避与策略优化;该系统具备良好的配准精度、路径鲁棒性与追踪一致性,适用于多模态图像辅助下的复杂导航场景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理,特别是一种基于多模影像的手术导航系统


技术介绍

1、随着医学影像技术的发展,ct、mri与超声等多模态医学影像在手术导航领域中的辅助作用日益增强;多模态影像融合能够弥补单一模态信息的不完整性,为术前路径规划与术中实时导航提供精准的解剖结构支持;然而,不同模态影像之间存在分辨率、灰度值、成像机制等多方面差异,导致配准过程面临结构扭曲、伪因素干扰及融合一致性不足等问题,难以满足高精度手术导航的需求;目前,传统图像配准方法主要采用基于刚性或非刚性变换的优化算法,但这类方法往往缺乏对结构特征的深层建模能力,难以处理模态间复杂非线性差异;此外,现有神经网络配准模型虽引入了深度特征学习机制,但对于结构保持与模态偏倚的抑制能力仍然有限,尤其在存在强伪影或结构模糊区域时,仍可能出现配准误差积累,影响导航系统的鲁棒性与稳定性。

2、另一方面,术前路径规划是手术导航系统中的关键环节;传统路径规划算法如a*、rrt等虽然具备一定的实时性,但在复杂手术解剖场景中,缺乏对历史路径模式与异常行为模式的深层建模能力,难以对稀有风险路径进行有效识别与本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多模影像的手术导航系统,包括影像预处理模块,所述影像预处理模块,生成得到标准化影像体素数据;其特征在于:该系统还包括图像配准模块和术前路径规划模块;

2.根据权利要求1所述的一种基于多模影像的手术导航系统,其特征在于:预处理单元对标准化影像体素数据进行预处理,得到标准化图像对。

3.根据权利要求2所述的一种基于多模影像的手术导航系统,其特征在于:模态翻译单元将标准化图像对分为源图像与真实目标图像输入可逆神经网络,利用仿射耦合结构对源图像进行模态翻译;在仿射耦合结构中嵌入动态深度可分卷积机制作为局部注意路径,通过驱动的核组合进行稀疏连接与动态加权,生成增...

【技术特征摘要】

1.一种基于多模影像的手术导航系统,包括影像预处理模块,所述影像预处理模块,生成得到标准化影像体素数据;其特征在于:该系统还包括图像配准模块和术前路径规划模块;

2.根据权利要求1所述的一种基于多模影像的手术导航系统,其特征在于:预处理单元对标准化影像体素数据进行预处理,得到标准化图像对。

3.根据权利要求2所述的一种基于多模影像的手术导航系统,其特征在于:模态翻译单元将标准化图像对分为源图像与真实目标图像输入可逆神经网络,利用仿射耦合结构对源图像进行模态翻译;在仿射耦合结构中嵌入动态深度可分卷积机制作为局部注意路径,通过驱动的核组合进行稀疏连接与动态加权,生成增强伪图像;引入结构梯度调控的屏障互信息损失函数,对增强伪图像与真实目标图像进行互信息度量,得到结构保持图像。

4.根据权利要求3所述的一种基于多模影像的手术导航系统,其特征在于:偏...

【专利技术属性】
技术研发人员:江昊陈嘉芳郑子坚曾昊林鹏
申请(专利权)人:福建医科大学附属第一医院
类型:发明
国别省市:

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