CN110251243A - 一种超声融合导航辅助配准装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超声融合导航辅助配准装置，包括固定基座，所述的固定基座与顶面一体结构，包含有突出部，突出部的中部设置有与超声探头外形相匹配的对位槽；所述对位槽的两侧设置有配准标识；位于对位槽外周的突出部与固定基座的外表面设置有标记线；位于固定基座的底面固定连接有将辅助配准装置固定于患者身体表面的粘贴部。本发明能帮助使用者实现快速完成超声图像与其他影像（CT、MRI、PET等）模式的配准，提高配准的速度、精度和自动化程度，提高了配准的准确性、稳定性和可重复性，降低操作者对经验的要求，缩短操作者的学习时间。

Description

一种超声融合导航辅助配准装置
技术领域
本发明涉及超声成像技术，尤其涉及一种超声融合导航辅助配准装置。
背景技术
超声融合导航技术是当前超声和影像学领域的最前沿技术之一，它是利用磁场空间定位原理，利用标志性的解剖结构和/或体外标记点，将超声与其他影像（CT、MRI和PET等）两种或几种影像数据配准，实现多种影像资料实时同切面比对，优势互补，提高诊断信心和介入治疗疗效评估。但此技术目前临床应用范围并不十分广泛，其主要原因是该技术需要超声成像与其他影像技术相结合，而图像的配准工作是其中关键的技术和步骤。图像配准的准确度决定了图像融合以及后续导航工作的成败。
目前临床上常用的图像配准方法均存在操作繁琐、学习曲线长的问题，从而影响了融合导航技术的推广和应用。临床当前常用的融合导航图像配准方法有两种：体外配准法和单平面体内配准法。体外配准法是各种融合导航技术通用的图像配准方法，其方法比较简单，但操作比较繁琐，耗时较长，配准精度一般。单平面体内配准法是先选定CT或MRI等第二影像的一个层面（通常是轴平面），体内配准法对操作者要求较高，必须熟悉CT/MRI、PET以及超声图像，能识别病症和各种解剖结构，而且要求超声扫查手法熟练，扫查切面准确、稳定，因此操作训练比较困难，训练时间和学习曲线很长。
发明内容
针对上述的技术问题，本技术方案提供了一种超声融合导航辅助配准装置，能有效的解决上述问题。
本发明通过以下技术方案实现：
一种超声融合导航辅助配准装置，包括固定基座，所述的固定基座与顶面一体结构，包含有突出部，突出部的中部设置有与超声探头外形相匹配的对位槽；所述对位槽的两侧设置有配准标识；位于对位槽外周的突出部与固定基座的外表面设置有与超声探头上相匹配的标记线；位于固定基座的底面固定连接有将辅助配准装置固定于患者身体表面的粘贴部。
进一步的，所述的对位槽为内陷式凹槽，边缘光滑，其凹陷形状与检查所使用的超声探头前端形状相匹配。在操作过程中，探头前端与凹槽完全贴合，保证对位的准确性。
进一步的，所述的固定基座和突出部均沿中轴线对称，所述的对位槽沿突出部的中轴线设置。
进一步的，所述的标记线设置在固定基座和突出部的中轴线上；标记线能用于辅助超声探头对位。
进一步的，所述的配准标识沿固定基座和突出部的中轴线对称埋至于对位槽的两侧。
进一步的，所述的配准标识为圆柱形金属，采用钛合金材料制成；辅助图像配准中的对位配准。
进一步的，所述的固定基座和突出部以及对位槽均采用医用塑胶材料制成；保证使用的便捷性和安全性。
进一步的，所述的固定基座和粘贴部的底面为规整的平面；可以使得粘贴部能方便的额粘附于被检查人身体表面，保证检查过程中定位的稳固性。
有益效果
本发明提出的一种超声融合导航辅助配准装置,与现有技术相比较，其具有以下有益效果：
（1）通过与超声探头相匹配的对位槽，能快速的校准超声探头位置；由配准标识提供影像校准标志位，实现操作者快速完成超声图像与其他影像（CT、MRI、PET等）模式的配准，提高配准的速度、精度和自动化程度，实现配准的稳定性和可重复性。易于掌握，降低操作者对工作经验的要求，缩短操作者的学习时间。
（2）标志线的设置用于辅助超声探头对位，能进一步的提高超声探头对位的配准速度和准确度。对位槽采用内陷式凹槽，以及其凹陷形状与检查所使用的超声探头前端形状相匹配。在操作过程中，探头前端与凹槽完全贴合，进一步的保证对位的准确性。
（3）对位槽与标记线确保了超声探头的准确对位，使超声扫查平面与配准标识平面的位置正好完全重合。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明整体结构的剖视图。
图3是本发明整体结构的主视图。
图4是本发明整体结构的俯视图。
图5是本发明整体结构的左视图。
附图中的标记：1-固定基座、2-突出部、21-对位槽、3-配准标识、4-标记线、5-粘贴部。
具体实施方式
下面将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、完整地描述。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围。
实施例：
如图1-5所示，一种超声融合导航辅助配准装置，包括固定基座1，在本实施例中固定基座1采用的是规整的矩形体，在固定基座1顶面的中部一体化设置有突出部2，在突出部2的中部设置有与超声探头外形相匹配的对位槽21；固定基座1和突出部2均沿中轴线对称，所述的对位槽21沿突出部2的中轴线设置。对位槽21为内陷式凹槽，边缘光滑，其凹陷形状与检查所使用的超声探头前端形状相符合。在操作过程中，探头前端与对位槽21的凹槽完全贴合，保证对位的准确性。在本实施例中，固定基座1和突出部2以及对位槽21均采用医用塑胶材料制成；保证使用的便捷性和安全性。
在对位槽21外周的突出部2与固定基座1的外表面上设置有标记线4，该标记线4为固定基座1和突出部2的中轴线；在超声探头上，同样设置有与该标记线相匹配的标记线4。标记线4能用于辅助超声探头对位。
在对位槽21的两侧，设置有配准标识3；配准标识3沿固定基座1和突出部2的中轴线对称埋至于对位槽21的两侧。配准标识3为圆柱形金属，采用钛合金材料制成；辅助图像配准中的对位配准。
在固定基座1的底面固定连接有将辅助配准装置固定于患者身体表面的粘贴部5。固定基座1和粘贴部5的底面为规整的平面；可以使得粘贴部5能方便的额粘附于被检查人身体表面，保证检查过程中定位的稳固性。
介于上述描述的超声融合导航辅助配准装置，能有效的提高配准的速度、精度和自动化程度，实现配准的稳定性和可重复性。其使用方法如下：
（1）患者检查前的准备，将该辅助配准装置上固定基座1底部的粘贴部5粘贴在被检查者需要检查部位的外表皮上；随被检查者进行前期的CT或MRI等检查；
（2）将检查所使用的超声探头插入对位槽21的凹槽中，使检查所使用的超声探头前部与对位槽21的凹槽完全贴合；需将标记线4与检查所使用的超声探头中位线保持一一对应；
（3）在前期CT或MRI等检查的第二影像上显像，确定配准标识3的平面位置；
（4）在融合配准操作界面上，单键确定，完成配准。
利用本技术方案行超声融合配准导航辅助配准，其配准过程中，全程无需关注超声及第二影像图像，只需要正确放置探头，单键确认对位。操作简单，对位精度高，对操作者的经验要求较低，而且全程耗时20-40秒，大大缩短了配准时间。
而体外配准法是各种融合导航技术通用的图像配准方法，在检查部位的皮肤表面粘贴上标记定位贴，此类标记定位贴的共同特点是可以在CT或MRI等第二影像上显像。患者带着标记定位贴进行CT/MRI检查后，将图像导入超声导航系统中，重建CT/MRI三维图像，在图像上可显示标记定位贴（通常5-7个），配准过程先使用配准笔点击体表标记定位贴，随后在CT/MRI三维图像上依次点击标记定位贴影像，最后完成配准。
体外配准法优点是对位精度较高，对操作者的经验要求较低，但操作复杂，耗时较长，配准完成需要5-10分钟。
单平面体内配准法是先选定CT或MRI等第二影像的一个层面（通常是轴平面），随后进行超声扫查，去寻找与CT或MRI相同的切面，进行图像融合。要求进行配准对位的解剖结构在CT/MRI上和超声图像上均能清晰显示，通常使用血管等（以肝脏为例，使用门静脉、肝静脉的分叉）作为配置对位的解剖标志，配准对位过程中可以通过旋转、平移等操作，使CT/MRI图像和超声图像达到切面、角度、方位完全一致，才能融合配准成功。体内配准法对操作者要求较高，必须熟悉CT/MRI、PET以及超声图像，能识别病灶和各种解剖结构 ，而且要求超声扫查手法熟练，扫查切面准确、稳定，因此操作训练比较困难，训练时间和学习曲线很长。此外，对于超声无法显像的器官如肺、骨骼等，以及解剖标志不明显的肌肉、及其他浅表组织等，无法使用体内配准对位法进行影像融合。
单平面体内配准法对位精度较前两者低，对操作者的工作经验要求高，学习曲线长；初学者配准对位需耗时30-40分钟，即使是熟练者配准也需5-10分钟。

Claims (7)

1.一种超声融合导航辅助配准装置，其特征在于：包括固定基座（1），所述的固定基座（1）与顶面一体结构，包含有突出部（2），突出部（2）的中部设置有与超声探头外形相匹配的对位槽（21）；所述对位槽（21）的两侧设置有配准标识（3）；位于对位槽（21）外周的突出部（2）与固定基座（1）的外表面设置有与超声探头上相匹配的标记线（4）；位于固定基座（1）的底面固定连接有将辅助配准装置固定于患者身体表面的粘贴部（5）。
2.根据权利要求1所述的一种超声融合导航辅助配准装置，其特征在于：所述的固定基座（1）和突出部（2）均沿中轴线对称，所述的对位槽（21）沿突出部（2）的中轴线设置。
3.根据权利要求2所述的一种超声融合导航辅助配准装置，其特征在于：所述的标记线（4）设置在固定基座（1）和突出部（2）的中轴线上。
4.根据权利要求1-3其中任一项所述的一种超声融合导航辅助配准装置，其特征在于：所述的配准标识（3）沿固定基座（1）和突出部（2）的中轴线对称埋至于对位槽（21）的两侧。
5.根据权利要求4所述的一种超声融合导航辅助配准装置，其特征在于：所述的配准标识（3）为圆柱形金属，采用钛合金材料制成。
6.根据权利要求1或5其任一项所述的一种超声融合导航辅助配准装置，其特征在于：所述的固定基座（1）和突出部（2）以及对位槽（21）均采用医用塑胶材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种超声融合导航辅助配准装置，其特征在于：所述的固定基座（1）和粘贴部（5）的底面为规整的平面。
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