CN105376503B - 一种手术图像处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手术图像处理装置及方法，该述装置包括基本模块和多个子模块；所述基本模块包括主输入端和主图像处理中心；所述子模块包括子输入端、子图像处理中心和采集卡。所述方法包括通过主输入端将其中一路图像信号输出到主图像处理中心，并将处理后的图像信号经显卡输出至采集卡，通过采集卡输出；通过子输入端将不同于主输入端的图像信号输出到子图像处理中心，并将处理后的图像信号经显卡输出；由子图像处理中心接受通过采集卡输出的主输入端输出的图像信号和子输入端输入的图像信号；并将所述信号经显卡输出到采集卡；对接收到的图像信号进行比较和/或融合，经显卡输出至显示器显示合成图像。

Description

一种手术图像处理装置及方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种手术图像的处理装置及方法。

背景技术

现今的医学检查治疗广泛应用图像监视技术。如腹腔镜手术，胃肠镜检查，C型臂下的骨科手术，还有血管造影介入手术等。这些图像，如超声、CT、X线、DSA、MRI等分属不同模态，每个模态都有自己独到的识别病变的优势。随着技术的进展，有些设计尝试结合不同模态的图像，通过配准融合，用于手术导航或者辨别更多的图形细节。如专利CN200680020112中提到了超声图像与腹腔镜摄像头图像对比融合的技术；专利CN201180016319涉及到三维图像与术中摄像头图像融合对比的技术；专利CN201080003323涉及到利用术前三维图像、术中超声图像和内窥镜摄像头图像导航的技术。

这些技术都能利用多模态的图形配比融合，达到单模态图像技术不能达到的功能。但现有的医学图像手段多种多样，受限于医疗房间的大小，医疗设备的尺寸以及成本等多方面因素，没有一种技术能够包括所有模态的图像。这种情况下，能根据疾病的需要，临时能灵活选择现有各种模态搭配的图像技术成为一种需求。

现有多模态图像技术中，多数方案把所有的图像处理任务集中在单一图形处理中心完成。而图形处理中心的算法固化后，用户一般不易得到权限直接在它人的图形处理中心修改程序，叠加自己需要的模态。所以，采用多图形处理中心的方法，既能为用户提供一些可按需使用开发的图形处理中心，又不用变动原图形处理中心的固化算法，从而避免了权限问题。

专利CN201310052693中显示超声处理器和视频处理器采用了不同的图像处理中心，但使用这种技术，用户仍然不能实现按照疾病需要，临时灵活搭配各种模态的功能。众所周知，图像处理中心的信号要经过显卡才能生成在显示屏上，显卡不能直接与图像处理中心相连，中间还需要图像采集卡转化成图像处理中心可以接受的信号。但是像专利CN201310052693那样，图像处理中心彼此间直接相连是可以的，这样做的好处是节省显卡和图像采集卡两个环节和相应的成本。可是这样设计的坏处是破坏了搭配的灵活性。医疗图像设备的图像处理中心和它们的显卡一般都被封装起来，只提供显卡之后的通用输出口，而不提供二者中间的外接口，因为所有的图像处理后都是最终要输出到显示屏的，不需要显卡的环境实在太少。如专利CN201310052693那样的设计需要提前特殊定制；并且由于各个图形处理中心处理的模态和使用的算法和语言都不一致，还需要不同处理中心急案预先设定接口。这两点导致使用客户不能直接在这类解决方案上按照疾病需要，临时灵活搭配各种模态的功能。

因此，发明一种包含多个图像处理中心，每个图像处理流程有通用接口的多模图像处理方法，能够帮助用户实现按照疾病需要，临时灵活搭配各种模态的功能，拥有重要的临床意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种手术图像的处理装置及方法。

本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

一种手术图像处理装置，该装置包括基本模块和多个子模块；所述基本模块包括主输入端和主图像处理中心；所述子模块包括子输入端、子图像处理中心、显卡和采集卡；

所述主输入端，用于将图像信号输出到主图像处理中心，并将处理后的图像信号经显卡输出；

所述子输入端，用于将不同于主输入端的图像信号输出到子图像处理中心，并将处理后的图像信号经显卡输出；

所述子图像处理中心，分别与所述子输入端和采集卡连接，用于接收子输入端的图像信号和主图像处理中心或其它子图像处理中心流入显卡后经采集卡采集到的图像信号，并将接收到的图像信号输出到显卡后，由采集卡进行采集；

所述采集卡，用于采集主图像处理中心输出到显卡后的图像信号和子图像处理中心输出到显卡后的图像信号；

子图像处理中心完成上述至少两路图像信号的配准和融合后，经显卡输出，最终合成的图像在显示器上显示。

一种手术图像处理方法，该方法包括：

通过主输入端将其中一路图像信号输出到主图像处理中心，并将处理后的图像信号经显卡输出至采集卡，通过采集卡输出；

通过子输入端将不同于主输入端的图像信号输出到子图像处理中心，并将处理后的图像信号经显卡输出；

由子图像处理中心接受通过采集卡输出的主输入端输出的图像信号和子输入端输入的图像信号；并将所述信号经显卡输出到采集卡；

由子图像处理中心完成上述至少两路图像信号的配准和融合后，经显卡输出，最终合成的图像在显示器上显示。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：

包含多个图像处理中心，每个图像处理流程有通用接口的多模图像处理方法，能够帮助用户实现按照疾病需要，临时灵活搭配各种模态的功能，拥有重要的临床意义。

附图说明

图1是手术图像的处理装置结构图；

图2是手术图像的处理方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述。

本实施例提供了一种手术图像处理装置，如图1所示为手术图像处理装置结构示意图，包括：基本模块和多个子模块；所述基本模块包括主输入端和主图像处理中心；所述子模块包括子输入端、子图像处理中心、显卡和采集卡；

所述主输入端，用于将图像信号输出到主图像处理中心，并将处理后的图像信号经显卡输出；

所述子输入端，用于将不同于主输入端的图像信号输出到子图像处理中心，并将处理后的图像信号经显卡输出；

所述子图像处理中心，分别与所述子输入端和采集卡连接，用于接收子输入端的图像信号和主图像处理中心或其它子图像处理中心流入显卡后经采集卡采集到的图像信号，并将接收到的图像信号输出到显卡后，由采集卡进行采集；

所述采集卡，用于采集主图像处理中心输出到显卡后的图像信号和子图像处理中心输出到显卡后的图像信号；

子图像处理中心完成上述至少两路图像信号的配准和融合后，经显卡输出，最终合成的图像在显示器上显示。

本实施例还提供了一种手术图像处理方法，如图2所示，该方法包括：

通过主输入端将其中一路图像信号输出到主图像处理中心，并将处理后的图像信号经显卡输出至采集卡，通过采集卡输出；

通过子输入端将不同于主输入端的图像信号输出到子图像处理中心，并将处理后的图像信号经显卡输出；

由子图像处理中心接受通过采集卡输出的主输入端输出的图像信号和子输入端输入的图像信号；并将所述信号经显卡输出到采集卡；

由子图像处理中心完成上述至少两路图像信号的配准和融合后，经显卡输出，最终合成的图像在显示器上显示。

上述子图像处理中心至少接受两路图像信号输入，其中一路图像信号源自本子输入端，另一路图像信号源自主输入端或其他子输入端流入显卡后的图像信号。

上述两路图像信号以独立界面显示于显示器的分屏上，且作为一个统一界面整体存储于存储介质上。

上述方法具体是在包括多个输入端、多个图像处理中心的分布式系统上显示手术图像，其中包括一个基本流程和至少一个子流程；在基本流程里，图像信号由主输入端进入主图像处理中心处理后通过显卡输出；在子流程里，又一路图像信号经子流程子输入端输入子流程子图像处理中心，经显卡输出；子流程的子图像处理中心至少接受两路图像信号输入，其中一路信号源自本子流程的输入端，还有一路信号源自基本流程主输入端或其他子流程的显卡后，流经本子流程的图像采集卡。子图像处理中心完成上述至少两路图像信号的配准和融合后，经显卡输出；最终合成的图像在显示器上显示。

上述主输入端和子输入端分属不同图像信号模态。

不同于本子输入端图像输入信号可以源自光学摄像头或影响科医学设备传来的术中实时信号或源自数据存储运算装置的非实时信号。

上述非实时信号可以在本地端或者互联网端完成图像的三维建模。

上述子输入端的图像信号以画中画的方式显示在主输入端的图像上。

上述主输入端的图像信号至少包含一部分实时信号；

所述子输入端输入子图像处理中心的信号包含一部分非实时信号。

不同图像处理中心之间的连接可以是无线或有线。

以下为手术过程中具体实施过程：

实例1：

某冠心病人在甲医院做了螺旋CT，后前往乙医院做介入支架治疗。医疗设备公司在乙医院原有DSA-图像处理器A-显卡-显示屏的基本流程基础上，从显示屏的通用输出端上引出一组视频输出信号，经视频采集卡处理，进入图像处理器B；同时，甲医院的患者之前的螺旋CT数据，经过互联网云端的计算建模渲染，生成结果经过子流程的输入端进入图像处理器B；图像处理器B把两路图像信号经处理后完成配准和融合，最终结果经显卡输出到另一个显示屏上。

实例2：

一个CT怀疑外周肺肿瘤的患者，接受医院的支气管镜检查。医疗设备提供商在原有支气管镜摄像头-图像处理器A-显卡-显示屏的基本流程上，从显卡的通用HDMI接口连接视频采集卡和图像处理器B；同时患者的CT数据经移动存储器倒入，在处理器B上完成三维建模并和支气管镜配准融合，经显卡输出到下一子流程。在下一级子流程中，视频采集卡接受显卡信号，输入到图像处理器C；同时，负责术中引导的超声图像经视频采集卡也进入处理器C，在C处三维建模，并完成图像的对比融合。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种手术图像处理装置，其特征在于，所述装置包括基本模块和多个子模块；所述基本模块包括主输入端和主图像处理中心；所述子模块包括子输入端、子图像处理中心、显卡和采集卡；

所述主输入端，用于将图像信号输出到主图像处理中心，并将处理后的图像信号经显卡输出；

所述子输入端，用于将不同于主输入端的图像信号输出到子图像处理中心，并将处理后的图像信号经显卡输出；

所述子图像处理中心，分别与所述子输入端和采集卡连接，用于接收子输入端的图像信号和主图像处理中心或其它子图像处理中心流入显卡后经采集卡采集到的图像信号，并将接收到的图像信号输出到显卡后，由采集卡进行采集；

所述采集卡，用于采集主图像处理中心输出到显卡后的图像信号和子图像处理中心输出到显卡后的图像信号；

子图像处理中心完成上述至少两路图像信号的配准和融合后，经显卡输出，最终合成的图像在显示器上显示。

2.如权利要求1所述的手术图像处理装置，其特征在于，所述子图像处理中心至少接受两路图像信号输入，其中一路图像信号源自子输入端，另一路图像信号源自主输入端或其他子输入端流入显卡后的图像信号。

3.如权利要求2所述的手术图像处理装置，其特征在于，两路图像信号以独立界面显示于显示器的分屏上，且作为一个统一界面整体存储于存储介质上。

4.一种手术图像处理方法，其特征在于，所述方法包括：

通过主输入端将其中一路图像信号输出到主图像处理中心，并将处理后的图像信号经显卡输出至采集卡，通过采集卡输出；

通过子输入端将不同于主输入端的图像信号输出到子图像处理中心，并将处理后的图像信号经显卡输出；

由子图像处理中心接受通过采集卡输出的主输入端输出的图像信号和子输入端输入的图像信号；并将所述信号经显卡输出到采集卡；

由子图像处理中心完成上述至少两路图像信号的配准和融合后，经显卡输出，最终合成的图像在显示器上显示。

5.如权利要求4所述的手术图像处理方法，其特征在于，所述子图像处理中心至少接受两路图像信号输入，其中一路图像信号源自本子输入端，另一路图像信号源自主输入端或其他子输入端流入显卡后的图像信号。

6.如权利要求4所述的手术图像处理方法，其特征在于，所述主输入端和子输入端分属不同图像信号模态。

7.如权利要求5所述的手术图像处理方法，其特征在于，不同于本子输入端图像输入信号可以源自光学摄像头或影像科医学设备传来的术中实时信号或源自数据存储运算装置的非实时信号。

8.如权利要求7所述的手术图像处理方法，其特征在于，所述非实时信号可以在本地端或者互联网端完成图像的三维建模。

9.如权利要求4所述的手术图像处理方法，其特征在于，所述子输入端的图像信号以分屏的方式显示在主输入端的图像上。

10.如权利要求4所述的手术图像处理方法，其特征在于，

所述主输入端的图像信号至少包含部分实时信号；

所述子输入端输入子图像处理中心的信号包含部分非实时信号。