CN108451653A - 一种实时图像引导的体表标记方法及装置 - Google Patents

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尹亚男
陈东雷
卿珍
温瑞军
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Abstract

本发明公开了一种实时图像引导的体表标记方法及装置，包括以下步骤：图像处理单元获取标记区医学图像，确认标记点，获取标记点、定位点的位置信息及体表轮廓信息；摄像单元获取标记区实时图像，获取定位点在实时图像中的位置信息；根据定位点在分别在医学图像和实时图像中的位置，获取标记点在实时图像中的位置；摄像机继续采集实时图像，通过图像处理单元添加标记点的信息后，发送到显示单元，操作标记笔移动完成标记。本发明采用实时图像跟踪标记笔标记，只获取一次标记区医学图像便可引导标记笔移动至标记点位置。取代现有人工调整显影物品位置及反复获取医学图像的方式，减少患者、医生接受辐射的次数，减少设备使用频率，降低了辐射危害。

Description

一种实时图像引导的体表标记方法及装置
技术领域
本发明涉及一种实时图像引导的体表标记方法及装置，属于医学成像系统配合下的微创手术中的标记点标记定位领域。
背景技术
医学成像技术，是借助于某种能量与生物体的相互作用，提取生物体内组织或器官的形态、结构以及某些生理功能的信息，为生物组织研究和临床诊断提供影像信息的一门科学。所涉及的范围越来越广，有X线成像、超声波成像、磁共振成像、红外线成像、放射性核素成像、光学成像、电阻抗成像等。
传统的微创手术体表标记通常采用在患者身体表面粘贴显影用刀片、针等物品来标出标记点的位置。在确定标记点位置时，需要反复的移动显影物品来确定标记点。在这个过程中每移动一次显影物品，均需要照射一次，患者、医生均需遭受不必要的射线辐射，患者接受过度照射易引发健康风险，而医生长时间过度照射也容易患上相应的职业病。因此迫切需要一种标记装置来代替现有的操作方式，避免患者、医生在定位过程中受到过多的射线辐射。
发明内容
本发明针对以上问题，提出一种实时图像引导的体表标记方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：定位单元摆位，图像处理单元获取医学成像系统提供的标记区医学图像；
S2：在医学图像中确认标记点的位置；
S3：所述图像处理单元从医学图像中获取标记点及定位点的位置信息及体表轮廓信息；
S4：摄像单元采集标记区实时图像；
S5：所述图像处理单元获取定位点在实时图像中的位置信息；
S6：所述图像处理单元根据所述定位点分别在医学图像及实时图像中的位置信息，计算标记点在实时图像中的位置；
S7：所述摄像单元连续采集标记区的实时图像，并传送至所述图像处理单元；
S8：所述图像处理单元将包含标记点位置信息的实时图像传送到显示单元；
S9：操作标记笔在患者标记区皮肤表面附近移动，当标记笔的笔尖位置到达标记点位置，所述显示单元同步发出提示，操作人员利用标记笔在患者体表上标出标记点并验证标记点的准确性。
本发明还包含一种实时图像引导的体表标记装置，至少包括：
获取标记区实时图像并上传至图像处理单元的摄像单元、位于患者正上方的定位单元、用于标出标记点的标记笔，处理医学图像和实时图像的图像处理单元以及显示经过处理的图像信息的显示单元。
进一步的，所述定位单元用于定位点固定和复位，定位点能在医学图像及实时图像中显示，包括：至少3个定位点及复位定位点的复位机构；所述定位点构成不共线的刚体结构，所述定位点之间的距离固定。
更进一步的，所述摄像单元包括：面阵电荷耦合CCD工业相机或帧曝光方式的互补金属氧化物半导体CMOS相机。
本发明的优点在于：本发明采用相机拍摄实时图像跟踪标记笔进行标记点标记，只需获取一次标记区医学图像便可通过实时图像引导标记笔移动至标记点位置，取代现有人工调整显影物品位置及反复获取医学图像的方式，减少患者、医生接受辐射的次数，降低了辐射危害，减少设备使用频率，大幅提高标记点标记效率，节约手术时间。同时，所有组成单元均不与患者接触，无需严格的消毒即可使用，可简化手术准备流程。
附图说明
为了更清楚的说明本发明的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的摄像单元视野范围示意图；
图3为本发明的实时图像引导的体表标记装置操作流程图。
具体实施方式
为使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
如图1-3所示为本发明一种实时图像引导的体表标记方法，包括以下步骤：
S1：定位单元摆位，图像处理单元获取医学成像系统提供的标记区医学图像；
S2：在医学图像中确认标记点的位置；
S3：所述图像处理单元从医学图像中获取标记点及定位点的位置信息及体表轮廓信息；
S4：摄像单元采集标记区实时图像；
S5：所述图像处理单元获取定位点在实时图像中的位置信息；
S6：所述图像处理单元根据所述定位点分别在医学图像及实时图像中的位置信息，计算标记点在实时图像中的位置；
S7：所述摄像单元连续采集标记区的实时图像，并传送至所述图像处理单元；
S8：所述图像处理单元将包含标记点位置信息的实时图像传送到显示单元；
S9：操作标记笔在患者标记区皮肤表面附近移动，当标记笔的笔尖位置到达标记点位置，所述显示单元同步发出提示，操作人员利用标记笔在患者体表上标出标记点并验证标记点的准确性。
在步骤S1中，所述定位单元通过人工进行摆位，用于固定定位点位置。
在步骤S9中，在所述显示单元发出提示信息后，操作人员利用标记笔在患者体表上标出标记点，并由操作人员利用传统方法直接验证标记点的准确性，完成标记。
本发明还包含一种实时图像引导的体表标记装置，至少包括：获取标记区实时图像并上传至图像处理单元的摄像单元、位于患者正上方的定位单元、用于标出标记点的标记笔，处理医学图像和实时图像的图像处理单元以及显示经过处理的图像信息的显示单元。
可以理解为在其它实施方式中，显示单元包括但不局限于平板电脑、手机、显示器等，还可以包括投影的方式(比如：将标记后的图像信息投影到人体皮肤表面或其他位置)，只要能够方便操作人员观看实时引导图像，协助标出标记点均可；还可以包括WIFI连接单元等，可以将检测的信息直接传送到电脑并储存，只要有能够拍摄照片并标记的单元即可。
在本实施方式中，所述定位单元用于定位点固定和复位，定位点能在医学图像及实时图像中显示，包括：至少3个定位点及复位定位点的复位机构，定位点不全部共线，定位点之间的距离固定；所述摄像单元可以包括多个相机，且如图2所示，每个相机的视野范围能够覆盖患者标记区位置；所述图像处理单元可对医学图像和实时图像进行处理，从中获取标记点及定位点的位置信息。
在本实施方式中，所述摄像单元包括：面阵电荷耦合CCD工业相机或帧曝光方式的互补金属氧化物半导体CMOS相机。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种实时图像引导的体表标记方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：定位单元摆位，图像处理单元获取医学成像系统提供的标记区医学图像；
S2：在医学图像中确认标记点的位置；
S3：所述图像处理单元从医学图像中获取标记点及定位点的位置信息及体表轮廓信息；
S4：摄像单元采集标记区实时图像；
S5：所述图像处理单元获取定位点在实时图像中的位置信息；
S6：所述图像处理单元根据所述定位点分别在医学图像及实时图像中的位置信息，计算标记点在实时图像中的位置；
S7：所述摄像单元连续采集标记区的实时图像，并传送至所述图像处理单元；
S8：所述图像处理单元将包含标记点位置信息的实时图像传送到显示单元；
S9：操作标记笔在患者标记区皮肤表面附近移动，当标记笔的笔尖位置到达标记点位置，所述显示单元同步发出提示，操作人员利用标记笔在患者体表上标出标记点并验证标记点的准确性。
2.运用权利要求1的体表标记方法的一种实时图像引导的体表标记装置，其特征在于，至少包括：
获取标记区实时图像并上传至图像处理单元的摄像单元、位于患者正上方的定位单元、用于标出标记点的标记笔，处理医学图像和实时图像的图像处理单元以及显示经过处理的图像信息的显示单元。
3.根据权利要求2所述的一种实时图像引导的体表标记装置，其特征还在于：所述定位单元用于定位点固定和复位，定位点能在医学图像及实时图像中显示，包括：至少3个定位点及复位定位点的复位机构；所述定位点构成不共线的刚体结构，所述定位点之间的距离固定。
4.根据权利要求2所述的一种实时图像引导的体表标记装置，其特征还在于：所述摄像单元包括：面阵电荷耦合CCD工业相机或帧曝光方式的互补金属氧化物半导体CMOS相机。
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