CN110090069B - 超声穿刺引导方法、引导装置和存储介质 - Google Patents

超声穿刺引导方法、引导装置和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及医疗技术领域，具体涉及一种超声穿刺引导方法、引导装置和存储介质。所述超声穿刺引导方法包括：获取包含超声探头检查被检对象时的现实场景模型；获取所述超声探头得到的回波信息，生成所述被检对象实时的三维超声图像；将所述三维超声图像与所述现实场景模型进行虚实融合，生成并展示透视三维模型；根据所述超声探头实际检查的位置以及所述被检对象的待穿刺部位的目标位置生成探头移动路径，投影所述探头移动路径在所述透视三维模型中；根据所述穿刺针的穿刺信息生成穿刺引导路径，投影所述穿刺路径在所述透视三维模型中。本发明能够使得操作人员准确定位病灶，并根据病灶精确穿刺的位置、深度和方向，从而提供工作效率。

Description

超声穿刺引导方法、引导装置和存储介质
技术领域
本发明涉及医疗技术领域，具体涉及一种超声穿刺引导方法、引导装置和存储介质。
背景技术
目前，超声设备在临床诊断和治疗中的应用已经十分普及，对医生准确了解病人病情，制定医疗方案、辅助治疗做出了很大贡献。
目前超声已经广泛用于穿刺引导，但是仍然人工操作探头在人体待测对象表面进行扫描成像，然后根据获取的超声图像进行人工穿刺。但是这种方案需要操作人员不停地反复观察穿刺针与待测对象的实时相对位置，还需要观察超声图像进行引导穿刺，操作人员容易分神，出现穿破血管等问题。操作人员无法准确定位穿刺的位置、深度和方向，工作效率低。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种超声穿刺引导方法和引导装置，所述超声穿刺引导方法和引导装置能够使得操作人员准确定位病灶，并根据病灶精确穿刺的位置、深度和方向，从而提供工作效率。
根据本发明提供的技术方案，一种超声穿刺引导方法，所述超声穿刺引导方法包括：
获取包含超声探头检查被检对象时的现实场景模型；
获取所述超声探头得到的回波信息，生成所述被检对象实时的三维超声图像；
将所述三维超声图像与所述现实场景模型进行虚实融合，生成并展示透视三维模型；
根据所述超声探头实际检查的位置以及所述被检对象的待穿刺部位的目标位置生成探头移动路径，投影所述探头移动路径在所述透视三维模型中；所述探头移动路径用于引导所述超声探头移动至检查所述待穿刺部位的位置；
在穿刺针穿刺所述被检对象时，根据所述穿刺针的穿刺信息生成穿刺引导路径，投影所述穿刺引导路径在所述透视三维模型中，所述穿刺引导路径用于引导所述穿刺针穿刺所述待穿刺部位。
进一步地，所述根据所述超声探头实际检查的位置以及所述被检对象的待穿刺部位的目标位置生成探头移动路径，包括：
根据所述现实场景模型和所述超声探头实际检查的位置识别所述超声探头相对所述被检对象的相对角度；
根据所述相对角度、所述超声探头实际检查的位置以及所述被检对象的待穿刺部位的目标位置，生成所述探头移动路径，所述探头移动路径包括位移、移动方向以及偏转角度。
进一步地，所述穿刺信息包括：穿刺角度和/或穿刺深度中的至少一种，以及穿刺位置；所述超声穿刺引导方法还包括：
根据所述三维超声图像将所述穿刺针与所述被检对象接触时的穿刺点确定为穿刺位置；
根据所述穿刺位置以及所述三维超声图像，确定所述穿刺针的穿刺角度和/或穿刺深度。
进一步地，所述穿刺引导方法还包括：
根据实时采集的所述三维超声图像，计算穿刺针与穿刺引导路径之间的实时距离；
若所述穿刺针与所述穿刺引导路径的实时距离大于预设距离时，根据当前穿刺信息和所述目标位置重新规划所述穿刺引导路径。
进一步地，所述穿刺引导方法还包括：
在所述穿刺针偏离所述穿刺引导路径时，生成并展示偏离提示信息。
进一步地，所述将所述三维超声图像与所述现实场景模型进行虚实融合，包括：
根据所述现实场景模型识别出操作人员手部外形图像和穿刺针外形图像；
消除操作人员手部外形图像中的各个像素点；
填充穿刺针外形图像的轮廓使其形成封闭曲线；
填充穿刺针外形图像轮廓内的像素点，得到完整的穿刺针外形图像；
将所述三维超声图像和经过上述处理后的现实场景模型进行虚实融合。
进一步地，所述根据所述超声探头实际检查的位置以及所述被检对象的待穿刺部位的目标位置生成探头移动路径，包括：
根据所述现实场景模型识别所述超声探头的类型；
根据所述超声探头的类型、所述超声探头实际检查的位置以及所述被检对象的待穿刺部位的目标位置，生成所述探头移动路径。
进一步地，所述根据所述现实场景模型识别所述超声探头的类型，包括：
将超声探头外形图像实时采集在A像素区域中；
遍历A像素区域中的像素点，识别出位于A像素区域中的超声探头外形图像及其动态变化；
将所识别出的超声探头外形图像与预先存储的探头外形识别模型进行比对，匹配出超声探头的类型。
进一步地，所述根据所述超声探头实际检查的位置以及所述被检对象的待穿刺部位的目标位置生成探头移动路径，包括：
获取在选择超声探头之后超声设备反馈的超声探头的类型；
根据所述超声探头的类型、所述超声探头实际检查的位置以及所述被检对象的待穿刺部位的目标位置，生成所述探头移动路径。
作为本发明的第二方面，提供一种超声穿刺引导装置，所述超声穿刺引导装置包括存储器和处理器，所述存储器中存储有至少一条程序指令，所述至少一条程序指令被所述处理器加载并执行以如本发明第一方面所述的超声穿刺引导方法。
作为本发明第三方面，提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有至少一条程序指令，所述至少一条程序指令用于被处理器加载并执行以实现如本发明第一方面所述的超声穿刺引导方法。从以上所述可以看出，本发明提供的超声穿刺引导方法和引导装置，与现有技术相比具备以下优点：
其一，根据现实场景模型和三维超声图像虚实融合生成的透视三维模型，并在所述透视三维模型投影出探头移动路径和穿刺引导路径从而引导穿刺操作，能够使得操作人员能够直观地看出穿刺针未来穿刺路径，从而使得操作人员能够根据病灶具体位置精确穿刺，避免误穿刺的问题发生，提供工作效率。
其二，避免操作人员手部会对穿刺针的外形图像造成了遮挡，提高穿刺针信息的提取以及穿刺路径规划的准确度。
附图说明
图1为本发明第一方面第一种实施方式的流程图。
图2为本发明第一方面第二种实施方式的流程图。
图3为本发明第一方面第三种实施方式的流程图。
图4为本发明第一方面中400步骤的具体流程图。
图5为本发明第一方面中410步骤的具体流程图。
图6为本发明第一方面中300步骤的具体流程图。
图7为本发明第二方面第一种实施例的结构框图。
图8为本发明第二方面第二种实施例的结构框图。
图9为本发明第二方面第三种实施例的结构框图。
图10为本发明第二方面第四种实施例的结构框图。
图11为本发明第二方面第四种实施例中B像素区域图像识别单元的结构框图。
110. 超声图像获取模块，120. 病灶识别模块，130. 预穿刺路径规划模块，140.物像采集模块，141. A像素区域采集单元，142. A像素区域图像识别单元，143. B像素区域采集单元，144. B像素区域图像识别单元，1441. B像素区域行/列像素检测器，1442. 边沿检测器，1443. 手部外形图像识别器，1444. 手部外形图像素消除器，1445. 穿刺针外形图像轮廓封闭器，1446. 穿刺针外形图像素填充器， 145. 穿刺针信息提取单元，150. 超声探头类型识别模块，151. 探头外形识别模型存储单元，152. 探头类型对比单元，160. 检测部位列表生成模块，170. 选择确认模块，180. 驱动控制模块，190. 穿刺路径调整单元，210. 超声图像生成模块，220. 驱动模块。
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明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
作为本发明的第一方面的第一种实施方式：
提供一种超声穿刺引导方法，其中如图1所示，所述超声穿刺引导方法具体包括以下步骤：
S100：获取包含超声探头检查被检对象时的现实场景模型；
S200：获取所述超声探头得到的回波信息，生成所述被检对象实时的三维超声图像；
S300：将所述三维超声图像与所述现实场景模型进行虚实融合，生成并展示透视三维模型；
S400：根据所述超声探头实际检查的位置以及所述被检对象的待穿刺部位的目标位置生成探头移动路径，投影所述探头移动路径在所述透视三维模型中；所述探头移动路径用于引导所述超声探头移动至检查所述待穿刺部位的位置；
S500：在穿刺针穿刺所述被检对象时，根据所述穿刺针的穿刺信息生成穿刺引导路径，投影所述穿刺路径在所述透视三维模型中，所述穿刺引导路径用于引导所述穿刺针穿刺所述待穿刺部位。
穿刺针是在微创手术中对肾脏、肝脏、肺、乳腺、甲状腺、前列腺、胰腺、睾丸、子宫、卵巢、体表等多种器官的组织取样和注射治疗的医疗器械。
可以理解的是，根据现实场景模型和三维超声图像虚实融合生成的透视三维模型，并在所述透视三维模型投影出探头移动路径和穿刺引导路径从而引导穿刺操作，能够使得操作人员直观地看出穿刺针未来穿刺路径，从而使得操作人员根据病灶具体位置精确穿刺，避免误穿刺的问题发生，从而提供工作效率。
对于本发明的第一方面的第一种实施方式中的S400：根据所述超声探头实际检查的位置以及所述被检对象的待穿刺部位的目标位置生成探头移动路径，具体包括：
根据所述现实场景模型和所述超声探头实际检查的位置识别所述超声探头相对所述被检对象的相对角度；
根据所述相对角度、所述超声探头实际检查的位置以及所述被检对象的待穿刺部位的目标位置，生成所述探头移动路径，所述探头移动路径包括位移、移动方向以及偏转角度。
通常情况下，超声探头与被检对象的角度不同，超声探头检测的截面也不同，并且实际场景中，目标位置也并非是垂直检测的位置，因此，本实施例可以根据现实场景模型和实际检查的位置来识别超声探头相对被检对象的相对角度，然后根据相对角度以及被检对象的待穿刺部位的目标位置计算超声探头的偏转角度，比如，相对角度为左侧偏转30度，目标位置所需的相对角度为右侧偏转30度，则超声探头的偏转角度为右侧偏转60度。当然实际实现时，还可以根据实际检测的位置以及目标位置计算位移和移动方向，比如，向左移动3cm。
作为本发明的第一方面的第二种实施方式：
提供一种超声穿刺引导方法，上述穿刺信息的获取方法包括：
S600：根据所述三维超声图像将所述穿刺针与所述被检对象接触时的穿刺点确定为穿刺位置；
S700：根据所述穿刺位置以及所述三维超声图像，确定所述穿刺针的穿刺角度和/或穿刺深度。
穿刺角度是穿刺针与被检对象的表面之间的角度，穿刺深度是穿刺针穿刺被检对象的表面之后进入被检对象的深度。
可以理解的是，根据在所述穿刺位置处的穿刺角度和/或穿刺深度等穿刺信息预判出若依照所述穿刺信息进行的穿刺操作的穿刺路径，并能够直观地看出所述穿刺路径与病灶的关系，使得操作人员通过实时调节穿刺角度和/或穿刺深度等穿刺信息准确地进行穿刺。
作为本发明的第一方面的第三种实施方式：
为了防止穿刺针偏离穿刺路径，所述超声穿刺引导方法还包括依次进行的：
S800：根据实时采集的所述三维超声图像，计算穿刺针与穿刺引导路径之间的实时距离；
S900：若所述穿刺针与所述穿刺引导路径的实时距离大于预设距离时，根据当前穿刺信息和所述目标位置重新规划所述穿刺引导路径。
需要解释的是， S800和S900所述的步骤在S500所述步骤之后进行。若所述穿刺针与所述穿刺引导路径的实时距离大于预设距离时则判断所述穿刺针已经偏离穿刺路径，当在所述穿刺针偏离所述穿刺引导路径时，生成并展示偏离提示信息。
由于在穿刺过程中，需要人手手执穿刺针进行操作，因此对操作人员手部会对穿刺针的外形图像造成了遮挡，会使得穿刺针信息的提取出现误差，从而影响穿刺路径规划。因此S300中所述的三维超声图像与所述现实场景模型进行虚实融合，包括依次进行的：
S310：根据所述现实场景模型识别出操作人员手部外形图像和穿刺针外形图像；
S320：消除操作人员手部外形图像中的各个像素点；
S330：填充穿刺针外形图像的轮廓使其形成封闭曲线；
S340：填充穿刺针外形图像轮廓内的像素点，得到完整的穿刺针外形图像；
S350：将所述三维超声图像和经过上述处理后的现实场景模型进行虚实融合。
可以理解的是，本发明中的S310至S350能够消除操作人员外形图像，填充完整穿刺针外形图像，提高穿刺针信息的提取的准确度。
S400中所述的根据所述超声探头实际检查的位置以及所述被检对象的待穿刺部位的目标位置生成探头移动路径，具体包括以下步骤：
S410：根据所述现实场景模型识别所述超声探头的类型；
S420：根据所述超声探头的类型、所述超声探头实际检查的位置以及所述被检对象的待穿刺部位的目标位置，生成所述探头移动路径。
对于S410：根据所述现实场景模型识别所述超声探头的类型具体包括以下步骤：
S411：将超声探头外形图像实时采集在A像素区域中；
S412：遍历A像素区域中的像素点，识别出位于A像素区域中的超声探头外形图像及其动态变化；
S413：将所识别出的超声探头外形图像与预先存储的探头外形识别模型进行比对，匹配出超声探头的类型。需要解释的是，通常的超声探头可划分为凸阵探头、线阵探头、相控阵探头和矩阵探头。每种类型的超声探头分别对应一种或多种检测部位信息，用于对一种或多种诊断部位进行超声诊断成像；例如线阵探头可以用于血管或肌骨成像。因此，预先储存有多种探头外形识别模型，每种探头外形识别模型对应一种或多种检测部位信息；从而以使得通过与探头外形识别模型进行比对，匹配出物像采集模块所采集到的超声探头外形图像所表示的超声探头类型。
上述仅以通过上述方式来获取超声探头的类型来举例说明，可选的，医护人员在使用超声设备时，在选择超声探头之后，超声设备可以通过内部协议来获知使用的超声探头的类型，因此，还可以通过获取超声设备反馈的方式来获取超声探头的类型，本实施例在此不再赘述，并且实际实现时还可能通过其他方式来获取超声探头的类型，在此也并不做限定。
对于本发明的第一方面中所述的穿刺信息包括：穿刺角度和/或穿刺深度中的至少一种，以及穿刺位置；在S500之前进行以下步骤：
实时采集并识别穿刺针外形图像，以获取动态变化的所述穿刺针信息，其具体包括以下步骤：
将穿刺针外形图像实时采集在B像素区域中；
遍历B像素区域中的像素点，识别出位于B像素区域中的穿刺针外形图像及其动态变化；
根据穿刺针外形图像及其动态变化提取动态变化的穿刺针信息；所述穿刺针信息包括穿刺针针头位置信息以及穿刺针针杆倾斜角度信息。
作为本发明的第二方面，提供一种超声穿刺引导装置，所述超声穿刺引导装置包括存储器和处理器，所述存储器中存储有至少一条程序指令，所述至少一条程序指令被所述处理器加载并执行以如本发明第一方面所述的超声穿刺引导方法。本发明第二方面包括以下三种实施例：
作为本发明第二方面的第一种实施例
提供一种超声穿刺引导装置，其中如图5所示，所述超声穿刺引导装置包括：超声探头以及AR眼镜，所述超声探头包括超声图像生成模块210；所述AR眼镜包括：
超声图像获取模块110，所述超声探头的超声图像生成模块210输出端与所述AR眼镜的超声图像获取模块110输入端连接，从而所述超声图像获取模块110用于实时获取超声探头所采集到的超声图像信息。
病灶识别模块120，所述病灶识别模块120用于根据实时获取的超声图像信息实时识别病灶并采集所述病灶的位置信息；
预穿刺路径规划模块130，用于根据病灶位置信息规划出预穿刺路径。
可以理解的是，通过超声探头结合AR眼镜对穿刺路径进行规划，从而引导穿刺操作，能够使得操作人员能够准确定位病灶，并根据病灶精确穿刺的位置、深度和方向，从而提供工作效率。
第二方面的第二种实施例
在本发明的第二方面的第一种实施例的基础上提出本发明的第二方面的第二种实施例，其中如图6所示，提供一种超声穿刺引导装置，所述超声穿刺引导装置还包括：
物像采集模块140，所述物像采集模块140用于实时采集目标物外形图像，并识别目标物外形图像；所述目标物外形图像包括超声探头外形图像。需要解释的是，所述“识别目标物外形图像”为识别出目标物像是哪种物像，对于超声探头外形图像这种目标物外形图像来说，所述“识别目标物外形图像”即为识别所述超声探头外形图像是否为超声探头外形图像。
超声探头类型识别模块150，所述超声探头类型识别模块150用于识别超声探头类型。需要解释的是，通常的超声探头可划分为凸阵探头、线阵探头、相控阵探头和矩阵探头。每种类型的超声探头分别对应一种或多种检测部位信息，用于对一种或多种诊断部位进行超声诊断成像；例如线阵探头可以用于血管或肌骨成像。因此，所述AR眼镜的超声探头类型识别模块150预先储存有多种探头外形识别模型，每种探头外形识别模型对应一种或多种检测部位信息；从而以使得通过与探头外形识别模型进行比对，匹配出物像采集模块140所采集到的超声探头外形图像所表示的超声探头类型。
检测部位列表生成模块160，所述检测部位列表生成模块160用于生成与超声探头类型相对应的检测部位信息列表。在超声探头类型识别模块150确定出超声探头类型后，所述检测部位列表生成模块160会生成与超声探头类型相对应的检测部位信息列表，并通过AR眼镜的投影模块透射到操作者的眼前。
选择确认模块170，所述选择确认模块170能够根据实际需要，选择检测部位信息列表中的一项或多项检测部位信息。需要解释的是，所述选择确认模块170可以是按钮开关、键盘、鼠标、或追踪球等需要直接接触的外接设备；也可以是例如声音传感器、位移传感器等可以使得通过声音、手势、视线或脑波等非接触型信号进行选择确认的信号采集器。如操作人员可以通过眼球移动选择需要使用的超声探头，再通过眨眼确认选择的超声探头。本申请无需操作人员手动选择探头的类型，通过AR眼镜就可以进行选择，自动化程度高，提高了操作人员的工作效率。
驱动控制模块180，所述驱动控制模块180用于根据选择确认模块170所选择的具体检测部位信息生成对应的用于驱动超声探头工作的驱动参数信息，并将所述驱动参数信息发送给超声探头的驱动模块220，使得所述超声探头的驱动模块220能够根据所述驱动参数信息驱动超声探头工作在对应的模式下。需要解释的是，对不同的检测部位进行超声成像检测时对超声探头工作的模式有不同的要求，在检测部位信息列表中的每项检测部位信息对应一种驱动参数信息；所述驱动参数包括中心频率和/或阵元数和/或曲率半径和/或阵元间距和/或焦距等。
可以理解的是，通过对超声探头外形图像进行识别以判断出超声探头类型并生成与所述超声探头类型相对应的检测部位信息列表，通过操作人员根据检测需求对操作选择确认模块170以选择一项或多项检测部位信息，从而能使得AR眼镜生成对应的驱动参数以驱动超声探头工作，能够使得超声探头工作在最优模式，以适应不同的检测需求。
第二方面的第三种实施例
在本发明的第二方面的第二种实施例的基础上提出本发明的第二方面的第三种实施例，其中如图7所示，提供一种超声穿刺引导装置，其中，所述物像采集模块140包括：A像素区域采集单元141和A像素区域图像识别单元142；所述超声探头类型识别模块150包括：探头外形识别模型存储单元151和探头类型对比单元152；
所述A像素区域采集单元141，用于将超声探头外形图像实时采集在A像素区域中；
所述A像素区域图像识别单元142，用于遍历A像素区域中的像素点，识别出位于A像素区域中的超声探头外形图像及其动态变化；
所述探头外形识别模型存储单元151中预先存储有多种探头外形识别模型；
所述探头类型对比单元152，用于将所识别出的超声探头外形图像与预先存储在探头外形识别模型存储单元151中的探头外形识别模型进行比对，匹配出超声探头的类型。
第二方面的第四种实施例
在本发明的第二方面的第三种实施例的基础上提出本发明的第二方面的第四种实施例，提供一种超声穿刺引导装置，其中如图8所示，所述物像采集模块140包括：B像素区域采集单元143、B像素区域图像识别单元144和穿刺针信息提取单元145；所述超声穿刺引导装置还包括：穿刺路径调整单元190；
所述B像素区域采集单元143，用于将穿刺针外形图像实时采集在B像素区域中；
所述B像素区域图像识别单元144，用于遍历B像素区域中的像素点，识别出位于B像素区域中的穿刺针外形图像及其动态变化；
所述穿刺针信息提取单元145，用于根据穿刺针外形图像及其动态变化提取动态变化的穿刺针信息；所述穿刺针信息包括穿刺针针头位置信息以及穿刺针针杆倾斜角度信息；
所述穿刺路径调整单元190，用于根据所述动态变化的穿刺针信息和病灶信息对规划的预穿刺路径进行调整。具体地，所述穿刺路径调整单元190包括穿刺距离计算单元和穿刺距离比较单元；所述穿刺距离计算单元，用于根据动态变化的穿刺针信息计算穿刺针与穿刺路径之间的实时距离；所述穿刺距离比较单元，用于判断穿刺针与预穿刺路径的实时距离与第一预设距离之间的大小，若穿刺针与预穿刺路径的实时距离大于第一预设距离时，根据当前穿刺针信息和病灶信息重新规划穿刺路径。需要解释的是，所述第一预设距离预先存储在所述穿刺路径调整单元190中。
由于在穿刺过程中，需要人手手执穿刺针进行操作，因此对操作人员手部会对穿刺针的外形图像造成了遮挡，会使得穿刺针信息的提取出现误差，从而影响穿刺路径规划。从而如图9所示，提供一种超声穿刺引导装置，其中，所述B像素区域图像识别单元144包括：
B像素区域行/列像素检测器1441，所述B像素区域行/列像素检测器1441用于遍历B像素区域中的像素点；
边沿检测器1442，所述边沿检测器1442用于提取出位于B像素区域中的图像的轮廓；
手部外形图像识别器1443，所述手部外形图像识别器1443用于所述图像的轮廓识别出操作人员手部外形图像的轮廓；
手部外形图像素消除器1444，所述部外形图像素消除器用于根据识别出的操作人员手部外形图像的轮廓消除操作人员手部外形图像中的各个像素点；需要解释的是，消除某个像素点的过程即将该像素点的灰度值改为0；
穿刺针外形图像轮廓封闭器1445，所述穿刺针外形图像轮廓封闭器1445用于填充穿刺针外形图像的轮廓使其形成封闭曲线；
穿刺针外形图像素填充器1446，所述穿刺针外形图像素填充器1446用于根据穿刺针外形图像轮廓封闭器1445所形成的封闭的穿刺针外形图像轮廓填充穿刺针外形图像轮廓内的像素点，得到完整的穿刺针外形图像。
可以理解的是，由于在穿刺过程中，需要人手手执穿刺针进行操作，因此对操作人员手部会对穿刺针的外形图像造成了遮挡，会使得穿刺针信息的提取出现误差，从而影响穿刺路径规划。从而所述手部外形图像识别器1443和手部外形图像识别器1443能够消除操作人员外形图像，穿刺针外形图像轮廓封闭器1445和穿刺针外形图像素填充器1446填充完整穿刺针外形图像，提高穿刺针信息的提取的准确度。
作为本发明的第三方面，提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有至少一条程序指令，所述至少一条程序指令用于被处理器加载并执行以实现如本发明第一方面所述的超声穿刺引导方法。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的主旨之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超声穿刺引导装置，其特征在于，所述超声穿刺引导装置包括存储器和处理器，所述存储器中存储有至少一条程序指令，所述至少一条程序指令被所述处理器加载并执行超声穿刺引导方法，所述超声穿刺引导方法包括以下步骤：
获取包含超声探头检查被检对象时的现实场景模型；
获取所述超声探头得到的回波信息，生成所述被检对象实时的三维超声图像；
将所述三维超声图像与所述现实场景模型进行虚实融合，生成并展示透视三维模型；
根据所述现实场景模型识别所述超声探头的类型；
根据所述超声探头的类型、所述超声探头实际检查的位置以及所述被检对象的待穿刺部位的目标位置生成探头移动路径，投影所述探头移动路径在所述透视三维模型中；所述探头移动路径用于引导所述超声探头移动至检查所述待穿刺部位的位置；
在穿刺针穿刺所述被检对象时，根据所述穿刺针的穿刺信息生成穿刺引导路径，投影所述穿刺引导路径在所述透视三维模型中，所述穿刺引导路径用于引导所述穿刺针穿刺所述待穿刺部位。
2.根据权利要求1所述的超声穿刺引导装置，其特征在于，所述处理器加载并执行的超声穿刺引导方法中，所述根据所述超声探头实际检查的位置以及所述被检对象的待穿刺部位的目标位置生成探头移动路径，包括：
根据所述现实场景模型和所述超声探头实际检查的位置识别所述超声探头相对所述被检对象的相对角度；
根据所述相对角度、所述超声探头实际检查的位置以及所述被检对象的待穿刺部位的目标位置，生成所述探头移动路径，所述探头移动路径包括位移、移动方向以及偏转角度。
3.根据权利要求1所述的超声穿刺引导装置，其特征在于，所述处理器加载并执行的超声穿刺引导方法中，所述穿刺信息包括：穿刺角度和/或穿刺深度中的至少一种，以及穿刺位置；所述超声穿刺引导方法还包括：
根据所述三维超声图像将所述穿刺针与所述被检对象接触时的穿刺点确定为穿刺位置；
根据所述穿刺位置以及所述三维超声图像，确定所述穿刺针的穿刺角度和/或穿刺深度。
4.根据权利要求1所述的超声穿刺引导装置，其特征在于，所述处理器加载并执行的超声穿刺引导方法，还包括：
根据实时采集的所述三维超声图像，计算穿刺针与穿刺引导路径之间的实时距离；
若所述穿刺针与所述穿刺引导路径的实时距离大于预设距离时，根据当前穿刺信息和所述目标位置重新规划所述穿刺引导路径。
5.根据权利要求1至4任一所述的超声穿刺引导装置，其特征在于，所述处理器加载并执行的超声穿刺引导方法，还包括：
在所述穿刺针偏离所述穿刺引导路径时，生成并展示偏离提示信息。
6.根据权利要求1至4任一所述的超声穿刺引导装置，其特征在于，所述处理器加载并执行的超声穿刺引导方法中，所述将所述三维超声图像与所述现实场景模型进行虚实融合，包括：
根据所述现实场景模型识别出操作人员手部外形图像和穿刺针外形图像；
消除操作人员手部外形图像中的各个像素点；
填充穿刺针外形图像的轮廓使其形成封闭曲线；
填充穿刺针外形图像轮廓内的像素点，得到完整的穿刺针外形图像；
将所述三维超声图像和经过上述处理后的现实场景模型进行虚实融合。
7.根据权利要求1所述的超声穿刺引导装置，其特征在于，所述处理器加载并执行的超声穿刺引导方法中，所述根据所述现实场景模型识别所述超声探头的类型，包括：
将超声探头外形图像实时采集在A像素区域中；
遍历A像素区域中的像素点，识别出位于A像素区域中的超声探头外形图像及其动态变化；
将所识别出的超声探头外形图像与预先存储的探头外形识别模型进行比对，匹配出超声探头的类型。
8.根据权利要求1至3任一所述的超声穿刺引导装置，其特征在于，所述处理器加载并执行的超声穿刺引导方法中，所述根据所述超声探头实际检查的位置以及所述被检对象的待穿刺部位的目标位置生成探头移动路径，包括：
获取在选择超声探头之后超声设备反馈的超声探头的类型；
根据所述超声探头的类型、所述超声探头实际检查的位置以及所述被检对象的待穿刺部位的目标位置，生成所述探头移动路径。
9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有至少一条程序指令，所述至少一条程序指令用于被处理器加载并执行以实现如权利要求1至8任一所述的超声穿刺引导方法。
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