CN110420050B - Ct引导下穿刺方法及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种CT引导下穿刺方法、装置、系统及可读存储介质，属于医疗器械技术领域，方法包括将CT断层图像和实时获取的实景图像进行配准融合，得到包含入针点、靶点、穿刺导航路径和实景图像的穿刺导航图像。由于穿刺导航图像中融合了实景图像，整个穿刺过程都会实时显示在穿刺导航图像中，因此，可以调节实际穿刺路径与穿刺导航图像中的穿刺导航路径重合，提高了穿刺精度。该方法可应用于人体各部分病灶和组织的穿刺活检，积液和脓腔的穿刺引流，肿瘤微波，射频消融、放射性粒子植入，冷热消融和不可逆电穿孔等领域，适用范围较大。并且该方法成本较低，所需装置部署方便。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，更具体地说，涉及CT引导下穿刺方法、装置、系统及可读存储介质。
背景技术
在临床工作中，常常需要对患者体内的病灶进行穿刺。精准地将穿刺针或治疗用微波天线等，刺入到目标靶点是保证检查和治疗精准性的关键环节。常用的穿刺方法包括CT(computed tomography，电子计算机断层扫描)引导下穿刺和超声引导下穿刺等。超声引导下穿刺对于体内含气体较多的组织结构(如肺组织和肠道)及其后方的组织结构无法进行有效引导；对于有骨组织遮挡的结构(如颅内组织)，也无法进行有效引导。CT检查空间分辨率高，可清晰显示病灶的大小、位置、形态及与周围结构，因此，CT引导下穿刺已被广泛应用于临床，包括人体各部位病灶、组织穿刺活检，积液、脓腔穿刺引流，肿瘤微波、射频消融、放射性粒子植入、冷热消融、不可逆电穿孔等领域。
目前，CT引导下穿刺包括激光引导和电磁引导等方式。激光引导做多点穿刺的任务时，需要频繁调整激光源的位置，比较费时，效率较低；电磁引导是通过贴于患者体表的电磁感应片，将靶区的相对位置传输给电磁导航系统，通过后者进行穿刺路径的规划和引导，存在的问题是不适合用于微波消融、冷冻消融等场合，且价格较贵，操作较为复杂，易受环境影响。因此，现在需要一种新的CT引导下穿刺方式，以提高穿刺效率，降低成本，扩大适用范围等。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种CT引导下穿刺方法、装置、系统及可读存储介质，欲实现提高穿刺效率，降低成本，扩大适用范围等目的。
为了实现上述目的，现提出的方案如下：
一种CT引导下穿刺方法，包括：
实时获取实景图像，所述实景图像为从CT检查床的侧上方向所述CT检查床方向，拍摄的图像；
获取CT断层图像；
接收并响应用户的路径规划指令，对所述CT断层图像建立导航路径信息，所述导航路径信息包括入针点、靶点和穿刺导航路径；
对所述建立导航路径信息的CT断层图像进行透视变换，得到拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像，所述拍摄视角为拍摄所述实景图像的视角；
将所述拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像与实时获取的所述实景图像配准融合，得到穿刺导航图像。
可选的，将所述拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像与实时获取的所述实景图像配准融合，得到穿刺导航图像的步骤，具体包括：
识别所述拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像中的第一特征点，所述第一特征点为多个；
识别所述实景图像中的第二特征点，所述第二特征点与所述第一特征点一一对应；
对所述拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像，进行移动、放大、缩小和/或旋转处理，使得每个所述第一特征点与相应的第二特征点重合，得到穿刺导航图像。
可选的，在每个所述第一特征点与相应的第二特征点重合后，还包括：
去除CT断层图像，得到包含入针点、靶点、穿刺导航路径和实景图像的穿刺导航图像。
可选的，在对所述建立导航路径信息的CT断层图像进行透视变换前，还包括：
将其它类型断层图像与CT断层图像融合，所述其它类型断层图像包括增强CT断层图像、增强MR(Magnetic Resonance，磁共振检查)断层图像和/或正电子发射计算机断层图像(PET-CT)。
可选的，在得到所述穿刺导航图像后，还包括：
将所述穿刺导航图像发送至显示装置进行显示。
可选的，得到的所述穿刺导航图像，还包括：
穿刺装置的实际插入部分，所述实际插入部分为根据所述穿刺装置在实景图像中未插入时的显示长度和所述穿刺装置在当前实景图像中的未插入长度计算得到的。
一种CT引导下穿刺装置，包括：
第一获取单元，用于实时获取实景图像，所述实景图像为从CT检查床的侧上方向所述CT检查床方向，拍摄的图像；
第二获取单元，用于获取CT断层图像；
导航路径规划单元，用于接收并响应用户的路径规划指令，对所述CT断层图像建立导航路径信息，所述导航路径信息包括入针点、靶点和穿刺导航路径；
视角变换单元，用于对所述建立导航路径信息的CT断层图像进行透视变换，得到拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像，所述拍摄视角为拍摄所述实景图像的视角；
图像融合单元，用于将所述拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像与实时获取的所述实景图像配准融合，得到穿刺导航图像。
可选的，所述图像融合单元，具体包括：
第一识别子单元，用于识别所述拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像中的第一特征点，所述第一特征点为多个；
第二识别子单元，用于识别所述实景图像中的第二特征点，所述第二特征点与所述第一特征点一一对应；
图像处理融合子单元，用于对所述拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像，进行移动、放大、缩小和/或旋转处理，使得每个所述第一特征点与相应的第二特征点重合，得到穿刺导航图像。
可选的，所述图像处理融合子单元，具体用于：
对所述拍摄视角下的CT断层图像，进行移动、放大、缩小和/或旋转处理，使得每个所述第一特征点与相应的第二特征点重合，去除CT断层图像，得到包含入针点、靶点、穿刺导航路径和实景图像的穿刺导航图像。
可选的，所述CT引导下穿刺装置，还包括：
CT图像增强单元，用于将其它类型断层图像与CT断层图像融合，所述其它类型断层图像包括增强CT断层图像、增强MR断层图像和/或正电子发射计算机断层图像。
可选的，所述CT引导下穿刺装置，还包括：
发送单元，用于将所述穿刺导航图像发送至显示装置进行显示。
可选的，所述显示装置利用AR或MR技术显示所述穿刺导航图像。
可选的，所述CT引导下穿刺装置，还包括：
穿刺处理单元，用于根据穿刺装置在实景图像中未插入时的显示长度和所述穿刺装置在当前实景图像中的未插入长度，计算得到所述穿刺装置在当前实景图像中的实际插入长度，并在当前穿刺导航图像中显示所述穿刺装置的实际插入部。
一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述任意一种CT引导下穿刺方法的各个步骤。
一种CT引导下穿刺系统，包括：
用于对穿刺工作截面进行定位的定位装置；
用于从CT检查床的侧上方向所述CT检查床方向，拍摄实景图像的摄像装置；
分别与所述摄像装置和CT计算机通信连接的导航计算机，所述导航计算机包括存储器和处理器；
所述存储器，用于存储计算机程序；
所述处理器，用于执行所述计算机程序，实现如上述任意一种CT引导下穿刺方法的各个步骤。
可选的，上述CT引导下穿刺系统，还可以包括：头戴式AR设备，用于显示穿刺导航图像；或，
头戴式MR设备，用于显示穿刺导航图像。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
上述技术方案提供的一种CT引导下穿刺方法，将CT断层图像和实时获取的实景图像进行配准融合，得到包含入针点、靶点、穿刺导航路径和实景图像的穿刺导航图像。由于穿刺导航图像中融合了实景图像，整个穿刺过程都会实时显示在穿刺导航图像中，因此，可以使得实际穿刺路径与穿刺导航图像中的穿刺导航路径重合，提高了穿刺精度。该方法可应用于人体各部分病灶和组织的穿刺活检，积液和脓腔的穿刺引流，肿瘤微波，射频消融、放射性粒子植入，冷热消融和不可逆电穿孔等领域，适用范围较大。并且该方法成本较低，所需装置部署方便。
进一步的，通过将穿刺导航路径设置为与穿刺针或治疗用微波天线等穿刺装置等长，或显示穿刺装置实际插入部分，实现了一步法穿刺，提高了穿刺效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种CT引导下穿刺系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种CT断层图像；
图3为本发明实施例提供的一种导航计算机的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种CT引导下穿刺方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的一种图像融合方法的流程图；
图6为本发明实施例提供的一种CT引导下穿刺装置的逻辑结构示意图。
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，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例提供了一种CT引导下穿刺系统，参见图1所示，该CT引导下穿刺系统包括定位装置11、摄像装置12和导航计算机13。其中，
定位装置11，用于对穿刺工作截面A进行定位。穿刺工作截面A是进行穿刺手术所处的平面。具体的，定位装置11可以为激光定位仪，该激光定位仪发出的激光平面B与CT断层平面平行。在执行CT引导下穿刺方法之前，移动CT检查床，将选定的患者身上的穿刺工作截面A，移至激光平面B，使得穿刺工作截面A和激光平面B重合。对于患者身上的穿刺工作截面A，可以应用CT内置的激光灯发出激光束定位线进行确定。CT内置的激光灯发出的激光束定位线在患者体表的投影线对应的界面，与CT扫面的相应界面一致，在患者体表的投影线处做标记，得到患者身上的穿刺工作截面A。在穿刺过程中，保证穿刺针或者治疗用微波天线等治疗用器材在激光平面B内。实现了对穿刺工作截面A的定位。
定位装置11还可以为摄像装置，该摄像装置与导航计算机13连接。该摄像装置设置在CT检查床的正上方，实时俯拍患者的手术区域，并将拍摄的图像发送给导航计算机13显示。在导航计算机13显示的手术区域图像中画一条与穿刺工作截面A平行的定位线。在执行CT引导下穿刺方法之前，移动CT检查床，将选定的患者身上的穿刺工作截面A，移至定位线，使得穿刺工作截面A和定位线重合，实现了对穿刺工作截面A的定位。在穿刺过程中，保证穿刺针或者治疗用微波天线等穿刺装置在定位线所在平面内。实现了对穿刺工作截面A的定位。定位线在显示的手术区域图像中为一条线，其对应实际空间中的一个平面，定位线所在平面即指的定位线对应实际空间中的平面。
摄像装置12设置在CT检查床的侧上方，用于从CT检查床的侧上方向CT检查床方向，拍摄实景图像。摄像装置12具体可以为相机或摄像机。在一个具体实施例中，将摄像装置12设置在距离激光平面B约2.4m远，距离CT检查床中线约80cm，高约2.2m处。摄像装置12通过网线接口与导航计算机13进行通信连接。
导航计算机13还与CT计算机14通信连接。在执行CT引导下穿刺方法之前，将患者用体位固定装置固定在CT检查床上，在术区体表粘贴定位标识，做CT扫描，在序列断层图像上选定目标CT断层图像，并添加入针点D1、靶点D2和穿刺导航路径D3等信息，如图2所示。需要说明的是，穿刺路径D3既可以是如图2所示的线条形式，也可以是多个点组成的路径。具体的，穿刺导航路径D3的起点与终点之间的距离，可以等于穿刺针或者治疗用微波天线等治疗用器材的长度。由于靶点D2就是穿刺导航路径D3的终点，因此，可以在穿刺针或者治疗用微波天线等治疗用器材于穿刺导航路径D3重合时，确定已经穿刺成功，减少了穿刺耗费时间。也可以在穿刺过程中进行多次CT扫描确定穿刺是否成功，并根据扫描结果对穿刺导航路径进行修正，提高了穿刺精度。
参见图3，导航计算机的硬件结构可以包括：至少一个处理器31，至少一个通信接口32，至少一个存储器33和至少一个通信总线34；
在本实施例中，处理器31、通信接口32、存储器33、通信总线34的数量为至少一个，且处理器31、通信接口32、存储器33通过通信总线34完成相互间的通信。
处理器31在一些实施例中可以是一个CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，或者是ASIC(Application Specific Integrated Circuit，特定集成电路)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路等。
通信接口32可以包括标准的有线接口和无线接口(如WI-FI接口)。通常用于在导航计算机13与其他电子设备或系统之间建立通信连接。
存储器33包括至少一种类型的可读存储介质。可读存储介质可以为如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器等NVM(non-volatile memory，非易失性存储器)。可读存储介质还可以是高速RAM(random access memory，随机存取存储器)存储器。可读存储介质在一些实施例中可以是导航计算机13的内部存储单元，例如该导航计算机13的硬盘。在另一些实施例中，可读存储介质还可以是导航计算机13的外部存储设备，例如该导航计算机13上配备的插接式硬盘、SMC(Smart Media Card,智能存储卡)、SD(Secure Digital,安全数字)卡，闪存卡(Flash Card)等。
图3仅示出了具有组件31～34的导航计算机13，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。
可选地，该导航计算机13还可以包括用户接口，用户接口可以包括输入单元(比如键盘)、语音输入装置(比如包含麦克风的具有语音识别功能的设备)和/或语音输出装置(比如音响、耳机等)。可选地，用户接口还可以包括标准的有线接口和/或无线接口。
可选地，该导航计算机13还可以包括显示器，显示器也可以称为显示屏或显示单元。在一些实施例中可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(OrganicLight-Emitting Diode，有机发光二极管)显示器等。显示器用于显示在导航计算机13中处理得到的穿刺导航图像以及用于显示可视化的用户界面。
可选地，该导航计算机13还包括触摸传感器。触摸传感器所提供的供用户进行触摸操作的区域称为触控区域。此外，触摸传感器可以为电阻式触摸传感器、电容式触摸传感器等。而且，触摸传感器不仅包括接触式的触摸传感器，也可包括接近式的触摸传感器等。此外，触摸传感器可以为单个传感器，也可以为例如阵列布置的多个传感器。用户可以通过触摸触控区域输入身份识别信息或启动CT引导下穿刺程序。
此外，该导航计算机13的显示器的面积可以与触摸传感器的面积相同，也可以不同。可选地，将显示器与触摸传感器层叠设置，以形成触摸显示屏。该装置基于触摸显示屏侦测用户触发的触控操作。
该导航计算机13还可以包括RF(Radio Frequency，射频)电路、传感器和音频电路等等，在此不再赘。
存储器33存储有计算机程序，处理器31可调用存储器33存储的计算机程序，实现CT引导下穿刺方法的各个步骤。下面详细介绍CT引导下穿刺方法的内容。
参见图4，为本实施提供的一种CT引导下穿刺方法，包括步骤：
S41：实时获取实景图像，实景图像为从CT检查床的侧上方向CT检查床方向，拍摄的图像。
S42：获取CT断层图像。
S43：接收并响应用户的路径规划指令，对CT断层图像建立导航路径信息，导航路径信息包括入针点、靶点和穿刺导航路径。
通过步骤S42获取CT断层图像后，通过显示装置，显示该CT断层图像，用户根据显示的CT断层图像通过输入设备，输入导航路径信息，执行步骤S43，对CT断层图像建立导航路径信息。
S44：对建立导航路径信息的CT断层图像进行透视变换，得到拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像，拍摄视角为拍摄所述实景图像的视角。
透视变换(Perspective Transformation)的原理和过程为现有技术，本申请对此不再赘述。下面详细介绍下对建立导航路径信息的CT断层图像进行透视变换，用到的透视变换矩阵。预先在激光平面B内放置一个正方形模板，摄像装置12拍摄包含该正方形模板的图像并传输至导航计算机13，导航计算机13利用图像识别技术，获取图像中正方形模板的四个角的坐标值，作为视角变换后的四个点坐标；将识别出来的四个角中的左上方角与右上方角之间的距离L，作为视角变换前的正方形模板边长，以及确定视角变换前的左上方的角的坐标是(0，0)，进而得到视角变换前的四个角坐标分别为(0，0)、(L，0)、(0，L)和(L，L)。根据视角变换前的四个角坐标和视角变换后的四个角坐标，计算得到透视变换矩阵。这样在执行步骤S43时，利用该预先计算得到透视变换矩阵，对建立导航路径信息的CT断层图像进行透视变换，即可得到拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像。
在对建立导航路径信息的CT断层图像进行透视变换前，还可以包括：将其它类型断层图像与CT断层图像融合，其它类型断层图像包括增强CT断层图像、增强MR断层图像和/或正电子发射计算机断层图像。将融合后的CT断层图像进行透视变换。
S45：将拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像与实时获取的实景图像配准融合，得到穿刺导航图像。
本实施例提供的CT引导下穿刺方法，将拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像与实景图像配准融合，就是将拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像与实景图像中穿刺工作截面A的视图重合。拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像包含了入针点、靶点和穿刺导航路径，实景图像包含患者图像；将拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像与实时获取的实景图像配准融合，实现了在患者穿刺工作截面A上添加入针点、靶点和穿刺导航路径信息；且由于是与实时获取的实景图像进行配准融合，因此，可以使得实际穿刺路径与穿刺导航图像中的穿刺导航路径重合，提高了穿刺精度；且通过将穿刺导航路径设置为与穿刺针或治疗用微波天线等穿刺装置等长，或显示穿刺装置实际插入部分，实现了一步法穿刺，提高了穿刺效率。该方法可应用于人体各部分病灶和组织的穿刺活检，积液和脓腔的穿刺引流，肿瘤微波，射频消融、放射性粒子植入，冷热消融和不可逆电穿孔等领域，适用范围较大。并且该方法成本较低，所需装置部署方便。
在得到所述穿刺导航图像后，可以将穿刺导航图像发送至显示装置进行显示。用户根据显示装置显示的穿刺导航图像，实时调整实际穿刺路径。具体的，显示装置还可以是AR(Augmented Reality，增强现实)眼镜或AR头盔等头戴式AR设备，利用AR技术显示穿刺导航图像，达到视觉引导的目的。显示装置还可以是MR(Mix reality，混合现实)眼镜或MR头盔等头戴式MR设备，利用MR技术显示穿刺导航图像，达到视觉引导的目的。
可选的，根据穿刺装置在实景图像中未插入时的显示长度和穿刺装置在当前实景图像中的未插入长度，计算得到穿刺装置在当前实景图像中的实际插入长度，并在当前穿刺导航图像中显示穿刺装置的实际插入部。通过不同的显示颜色来表示穿刺装置的实际插入部分和导航路径信息。
参见图5，为本实施例提供的一种将拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像与实时获取的实景图像配准融合，得到穿刺导航图像的方法，该方法包括步骤：
S51：识别拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像中的第一特征点，第一特征点为多个。
预先在患者体表布置多个能够在CT扫描时成像的物体。这样得到的CT断层图像的外表面会形成多个凸起，在本实施例中，将CT断层图像外表面的凸起定义为第一特征点。
S52：识别实景图像中的第二特征点，第二特征点与第一特征点一一对应。
在本实施例中，将实景图像中的凸起，即患者体表布置的物体定义为第二特征点。
S53：对拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像，进行移动、放大、缩小和/或旋转处理，使得每个第一特征点与相应的第二特征点重合，得到穿刺导航图像。
在将每个第一特征点与相应的第二特征点重合后，还可以去除CT断层图像，也就是将拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像中除了入针点、靶点和穿刺导航路径之外的图像全部删除，得到包含入针点、靶点、穿刺导航路径和实景图像的穿刺导航图像。
对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。
下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。
本实施例还提供一种CT引导下穿刺装置，参见图6，该CT引导下穿刺装置包括第一获取单元61、第二获取单元62、导航路径规划单元63、视角变换单元64和图像融合单元65。其中，
第一获取单元61，用于实时获取实景图像，实景图像为从CT检查床的侧上方向CT检查床方向，拍摄的图像。
第二获取单元62，用于获取CT断层图像。
导航路径规划单元63，用于接收并响应用户的路径规划指令，对CT断层图像建立导航路径信息，导航路径信息包括入针点、靶点和穿刺导航路径。
视角变换单元64，用于对建立导航路径信息的CT断层图像进行透视变换，得到拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像，拍摄视角为拍摄所述实景图像的视角。
图像融合单元65，用于将拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像与实时获取的实景图像配准融合，得到穿刺导航图像。
本实施例提供的CT引导下穿刺装置，通过图像融合单元65，将拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像与实景图像配准融合，就是将拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像与实景图像中穿刺工作截面A的视图重合。拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像包含了入针点、靶点和穿刺导航路径，实景图像包含患者图像；将拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像与实时获取的实景图像配准融合，实现了在患者穿刺工作截面A上添加入针点、靶点和穿刺导航路径信息；且由于是与实时获取的实景图像进行配准融合，因此，可以使得实际穿刺路径与穿刺导航图像中的穿刺导航路径重合，提高了穿刺精度；且通过将穿刺导航路径设置为与穿刺针或治疗用微波天线等穿刺装置等长，或显示穿刺装置实际插入部分，实现了一步法穿刺，提高了穿刺效率。该方法可应用于人体各部分病灶和组织的穿刺活检，积液和脓腔的穿刺引流，肿瘤微波，射频消融、放射性粒子植入，冷热消融和不可逆电穿孔等领域，适用范围较大。并且该方法成本较低，所需装置部署方便。
可选的，所述图像融合单元，具体包括：
第一识别子单元，用于识别所述拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像中的第一特征点，所述第一特征点为多个；
第二识别子单元，用于识别所述实景图像中的第二特征点，所述第二特征点与所述第一特征点一一对应；
图像处理融合子单元，用于对所述拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像，进行移动、放大、缩小和/或旋转处理，使得每个所述第一特征点与相应的第二特征点重合，得到穿刺导航图像。
可选的，所述图像处理融合子单元，具体用于：
对所述拍摄视角下的CT断层图像，进行移动、放大、缩小和/或旋转处理，使得每个所述第一特征点与相应的第二特征点重合，去除CT断层图像，得到包含入针点、靶点、穿刺导航路径和实景图像的穿刺导航图像。
可选的，所述CT引导下穿刺装置，还包括：
CT图像增强单元，用于将其它类型断层图像与CT断层图像融合，所述其它类型断层图像包括增强CT断层图像、增强MR断层图像和/或正电子发射计算机断层图像。
可选的，所述CT引导下穿刺装置，还包括：
发送单元，用于将所述穿刺导航图像发送至显示装置进行显示。
可选的，所述显示装置利用AR或MR技术显示所述穿刺导航图像。
可选的，所述CT引导下穿刺装置，还包括：
穿刺处理单元，用于根据穿刺装置在实景图像中未插入时的显示长度和所述穿刺装置在当前实景图像中的未插入长度，计算得到所述穿刺装置在当前实景图像中的实际插入长度，并在当前穿刺导航图像中显示所述穿刺装置的实际插入部。
本发明实施例还提供一种可读存储介质，该可读存储介质可存储有适于处理器执行的计算机程序，所述计算机程序用于：
实时获取实景图像，所述实景图像为从CT检查床的侧上方向所述CT检查床方向，拍摄的图像；
获取CT断层图像；
接收并响应用户的路径规划指令，对所述CT断层图像建立导航路径信息，所述导航路径信息包括入针点、靶点和穿刺导航路径；
对所述建立导航路径信息的CT断层图像进行透视变换，得到拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像，所述拍摄视角为拍摄所述实景图像的视角；
将所述拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像与实时获取的所述实景图像配准融合，得到穿刺导航图像。
所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对本发明所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种CT引导下穿刺装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于实时获取实景图像，所述实景图像为从CT检查床的侧上方向所述CT检查床方向，拍摄的图像，拍摄所述实景图像的摄像装置固定在所述CT检查床的侧上方；
第二获取单元，用于获取CT断层图像；
导航路径规划单元，用于接收并响应用户的路径规划指令，对所述CT断层图像建立导航路径信息，所述导航路径信息包括入针点、靶点和穿刺导航路径；
视角变换单元，用于对所述建立导航路径信息的CT断层图像进行透视变换，得到拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像，所述拍摄视角为拍摄所述实景图像的视角；
图像融合单元，用于将所述拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像与实时获取的所述实景图像混合，得到穿刺导航图像；
所述图像融合单元，具体包括：
第一识别子单元，用于识别所述拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像中的第一特征点，所述第一特征点为多个；
第二识别子单元，用于识别所述实景图像中的第二特征点，所述第二特征点与所述第一特征点一一对应；
图像处理融合子单元，用于对所述拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像，进行移动、放大、缩小和/或旋转处理，使得每个所述第一特征点与相应的第二特征点重合，得到穿刺导航图像。
2.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现一种CT引导下穿刺方法，所述方法包括：
实时获取实景图像，所述实景图像为从CT检查床的侧上方向所述CT检查床方向，拍摄的图像，拍摄所述实景图像的摄像装置固定在所述CT检查床的侧上方；
获取CT断层图像；
接收并响应用户的路径规划指令，对所述CT断层图像建立导航路径信息，所述导航路径信息包括入针点、靶点和穿刺导航路径；
对所述建立导航路径信息的CT断层图像进行透视变换，得到拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像，所述拍摄视角为拍摄所述实景图像的视角；
将所述拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像与实时获取的所述实景图像配准融合，得到穿刺导航图像；
将所述拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像与实时获取的所述实景图像配准融合，得到穿刺导航图像的步骤，包括：
识别所述拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像中的第一特征点，所述第一特征点为多个；
识别所述实景图像中的第二特征点，所述第二特征点与所述第一特征点一一对应；
对所述拍摄视角下包含导航路径信息的CT断层图像，进行移动、放大、缩小和/或旋转处理，使得每个所述第一特征点与相应的第二特征点重合，得到穿刺导航图像。
3.根据权利要求2所述的可读存储介质，其特征在于，所述方法在每个所述第一特征点与相应的第二特征点重合后，还包括：
去除CT断层图像，得到的包含入针点、靶点、穿刺导航路径和实景图像的穿刺导航图像。
4.根据权利要求2所述的可读存储介质，其特征在于，所述方法在对所述建立导航路径信息的CT断层图像进行透视变换前，还包括：
将其它类型断层图像与CT断层图像融合，所述其它类型断层图像包括增强CT断层图像、增强MR断层图像和/或正电子发射计算机断层图像。
5.根据权利要求2所述的可读存储介质，其特征在于，所述方法在得到所述穿刺导航图像后，还包括：
将所述穿刺导航图像发送至显示装置进行显示。
6.根据权利要求2所述的可读存储介质，其特征在于，所述方法在得到的所述穿刺导航图像，还包括：
穿刺装置的实际插入部分，所述实际插入部分为根据所述穿刺装置在实景图像中未插入时的显示长度和所述穿刺装置在当前实景图像中的未插入长度计算得到的。
7.一种CT引导下穿刺系统，其特征在于，包括：
用于对穿刺工作截面进行定位的定位装置；
用于从CT检查床的侧上方向所述CT检查床方向，拍摄实景图像的摄像装置；
分别与所述摄像装置和CT计算机通信连接的导航计算机，所述导航计算机包括存储器和处理器；
所述存储器，用于存储计算机程序；
所述处理器，用于执行所述计算机程序，实现如权利要求2～6中任一项所述的CT引导下穿刺方法的各个步骤。
8.根据权利要求7所述的CT引导下穿刺系统，其特征在于，还包括：头戴式AR设备，用于显示穿刺导航图像；或，
头戴式MR设备，用于显示穿刺导航图像。
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