CN112057167B - 一种血管手术超声导航方法以及超声导航设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种血管手术超声导航方法以及超声导航设备，所述方法包括通过一个探头跟踪医疗器械的运动轨迹来获取医疗器械所处位置的第一超声图像；通过其他探头按照其对应运动轨迹运动来获取医疗器械前端的各第二超声图像；将第一超声图像、各第二超声图像与三维超声图像进行融合，并通过融合得到的二维图像对手术进行引导。本发明通过在手术过程中获取医疗器械前端的超声图像以及医疗器械所处位置的超声图像，并将获取到的超声图像与三维超声图像进行融合，并根据融合得到的图像确定医疗器械处血流信息，并根据血流信息对血管手术进行导航，实现了超声设备在肢体血管导航中的应用，同时提高了血管手术的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及超声技术领域，特别涉及一种血管手术超声导航方法以及超声导航设备。
背景技术
现有的超声诊断设备可配备二维、三维成像探头。二维探头分为线阵、凸阵及相控阵等类别，均由一组压电陶瓷（或单晶、复合材料）阵元排列在直线上成为一个阵列构成，医生手持探头在人体不同部位扫描成像。三维探头主要有两种方法：一种是机械扫描三维探头，即将二维探头阵列结合机械扫描装置密封在一个探头内，机械装置控制二维探头阵列来回摆动获得不同位置的二维超声图像，计算机重建为三维图像；另一种是采用三维面阵探头，压电陶瓷（或单晶、复合材料）阵元排列为正方形，直接获得三维空间不同点的回波信息进行三维成像。
以上各种技术，均是操作医师手持探头获得探头所在人体位置超声波束扫描范围的图像信息，不能获得超过探头位置的更大范围的三维图像信息。探头位置移动后，不同位置获得的三维图像不能组合成完整的图像；另外，要将探头完全精准地定位在同一个位置进行多次重复采集也存在困难。特别是对于肢体上较长的动脉或静脉血管，难以采集得到或重复得到完整的血管实时影像，从影响了超声设备在四肢血管手术中的导航精度，使得超声设备无法对四肢血管手术进行导航。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明旨在提供一种血管手术超声导航方法以及超声导航设备。
本发明所采用的技术方案如下：
一种血管手术超声导航方法，应用配置有机械臂和至少两个探头的超声设备，其包括：
手术开始前采集获取患者手术血管的三维超声图像；
当医疗器械进入手术血管时，通过机械臂带动一个探头跟踪医疗器械的运动轨迹，以获取医疗器械所处位置的第一超声图像；
通过机械臂带动其他探头运动至医疗器械前端，以获取医疗器械前端的各第二超声图像；
分别将所述第一超声图像、各第二超声图像与所述三维超声图像进行融合，并通过融合得到的二维图像对手术进行引导。
所述血管手术超声导航方法，其中，所述手术前获取患者手术血管的三维超声图像具体包括：
手术前获取患者手术血管的三维超声图像以及三维图像，其中，所述三维图像为DSA图像、MRA图像以及CTA图像中一种；
将所述三维超声图像与所述三维图像进行图像配准，以得到手术血管的三维融合图像。
所述血管手术超声导航方法，其中，所述分别将所述第一超声图像、第二超声图像与所述三维超声图像进行融合，并通过融合得到的二维图像对手术进行引导具体包括：
将所述第一超声图像与所述三维融合图像进行融合，并根据融合得到的第一二维图像获取医疗器械所处位置的第一血管信息；
将所述各第二超声图像与所述三维融合图像进行融合，并根据融合得到的各第一二维图像获取医疗器械处的第二血管信息；
根据所述第一血管信息和第二血管信息对所述手术进行引导。
所述血管手术超声导航方法，其中，所述通过机械臂带动其他探头按照其对应运动轨迹运动并获取医疗器械前端的第二超声图像具体包括：
获取所述医疗器械前端的第二位置信息，并根据所述第二位置信息确定用于扫描医疗器械前端的各探头对应的超声观测点；
机械臂带动用于扫描医疗器械前端的各探头运动至各自对应的超声观测点，并获取各超声观测点的第二超声图像。
所述血管手术超声导航方法，其中，所述手术为肢体动脉/静脉、腹主动脉的支架手术、球囊扩展术、滤器放置术或机械取栓术。
所述血管手术超声导航方法，其中，所述手术开始前采集获取患者手术血管的三维超声图像具体包括：
手术开始前获取手术血管对应的目标扫描部位，并采集所述目标扫描部位的各探头对应的运动轨迹，其中，所述运动轨迹携带超声观测点；
机械臂带动设置于其上的各探头按照其对应的运动轨迹运动，以获取各运动轨迹上各超声观测点对应的第一超声数据；
根据获取到的第一超声数据生成各运动轨迹对应的二维超声图像，并对生成的各二维超声图像进行影像复合，以得到目标扫描部位的三维超声图像。
所述血管手术超声导航方法，其中，所述手术开始前获取手术血管对应的目标扫描部位，并采集所述目标扫描部位的各探头对应的运动轨迹具体包括：
手术开始前获取手术血管对应的目标扫描部位，并在目标扫描部位上确定各探头的超声观测起始点；
将各探头牵引至其对应的声观测起始点，并牵引各探头对目标扫描部位进行超声扫描，以形成各超声探头对应的运动轨迹。
所述血管手术超声导航方法，其中，所述将各探头牵引至其对应的声观测起始点，并牵引各探头对目标扫描部位进行超声扫描，以形成各超声探头对应的运动轨迹具体包括：
牵引各探头按照预设力度对目标扫描部位进行超声扫描，并获取各探头的各超声观测点的第一位置信息；
获取各超声观测点对应的目标扫描部位的变形值；
根据各形变值确定其对应的超声观测点的压力，将所述压力与其对应的超声观测点的第一位置信息相关联，以形成各超声探头对应的运动轨迹。
所述血管手术超声导航方法，其中，各探头上均设置有压力传感器，当探头扫描目标扫描部位时，通过所述压力传感器检测探头与目标扫描部位的表面接触的压力。
一种血管手术超声导航设备，其包括：机械臂、探头、处理器以及存储器;所述探头设置于所述机械臂上，所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如上任一所述血管手术超声导航方法。
有益效果：与现有技术相比，本发明通过在手术过程中获取医疗器械前端的超声图像以及医疗器械所处位置的超声图像，并将获取到的超声图像与预先采集的三维超声图像进行融合，并根据融合得到的图像确定医疗器械对应的血管位置的血流信息，并根据血流信息对血管手术进行导航，实现了超声设备在肢体血管导航中的应用，并且也提高了血管手术的安全性。
附图说明
图1为本发明提供的血管手术超声导航方法的实施例一的流程图。
图2为本发明提供的血管手术超声导航方法的实施例一中步骤S10的流程图。
图3为本发明提供的血管手术超声导航方法的实施例一中步骤S11的流程图。
图4为本发明提供的血管手术超声导航方法的实施例二的流程图。
具体实施方式
本发明提供一种血管手术超声导航方法以及超声导航设备，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。 应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
下面结合附图，通过对实施例的描述，对发明内容作进一步说明。
实施例一
本实施例提供了一种血管手术超声导航方法，如图1所示，所述方法包括：
S10、手术开始前采集获取患者手术血管的三维超声图像；
S20、当医疗器械进入手术血管时，通过机械臂带动一个探头跟踪医疗器械的运动轨迹，以获取医疗器械所处位置的第一超声图像；
S30、通过机械臂带动其他探头运动至医疗器械前端，以获取医疗器械前端的各第二超声图像；
S40、分别将所述第一超声图像、各第二超声图像与所述三维超声图像进行融合，并通过所述融合得到的超声图像对手术进行引导。
本实施例通过在手术过程中获取医疗器械前端的超声图像以及医疗器械所处位置的超声图像，并将获取到的超声图像与预先采集的三维超声图像进行融合，并根据融合得到的图像确定医疗器械对应的血管位置的血流信息，并根据血流信息对血管手术进行导航，实现了超声设备在肢体血管导航中的应用，并且也提高了血管手术的安全性。
具体地，在所述步骤S10中，所述三维超声图像为通过所述具有机械臂以及至少两个超声探头采集得到的三维超声图像。所述三维超声图像为在患者手术前获取到的，其为待手术血管的三维超声图像。相应的，如图2所示，所述手术开始前采集获取患者手术血管的三维超声图像具体包括：
S11、手术开始前获取手术血管对应的目标扫描部位，并采集所述目标扫描部位的各探头对应的运动轨迹，其中，所述运动轨迹携带超声观测点；
S12、机械臂带动设置于其上的各探头按照其对应的运动轨迹运动，以获取各运动轨迹上各超声观测点对应的第一超声数据；
S13、根据获取到的第一超声数据生成各运动轨迹对应的二维超声图像，并对生成的各二维超声图像进行影像复合，以得到目标扫描部位的三维超声图像。
具体地，在所述步骤S11中，所述目标扫描部位为待手术血管对应的，所述目标扫描部位位于人体肢体上。例如，所述待手术血管为下肢动脉，所述目标扫描部位为所述下肢动脉对应的人体表面部位，通过对目标扫描部位进行超声扫描可以获取到下肢动脉的三维超声图像。此外，为了保持目标扫描部位静止，在确定目标扫描部位后，采用预设的体模将扫描部位对应的肢体固定，其中，所述肢体可以是上肢或者下肢。并且所述肢体被体模固定后，所述目标扫描部位未被所述体模覆盖，以便于探头可以接触到目标扫描部位，对目标扫描部位进行扫描。
示例性地，如图3所示，所述手术开始前获取手术血管对应的目标扫描部位，并采集所述目标扫描部位的各探头对应的运动轨迹具体包括：
S111、手术开始前获取手术血管对应的目标扫描部位，并在目标扫描部位上确定各探头的超声观测起始点；
S112、将各探头牵引至其对应的声观测起始点，并牵引各探头对目标扫描部位进行超声扫描，以形成各超声探头对应的运动轨迹。
具体地，所述起始超声观测点位于所述目标扫描部位上，并且是开始扫描的起始点。也就是说，探头从所述起始超声观测点开始对目标扫描部位进行扫描。在本实施中，所述起始超声观测点是探头与目标扫描部位接触的第一个点，即牵引探头与目标扫描部位接触以获取所述起始超声观测点。此外，所述各探头对应的超声观测起始各不相同，以使得各探头可以从待手术血管的不同角度进行扫描。此外，在获取到起始超声观测点并且探头置于所述起始超声观测点后，启动空间位置记录功能，其中，所述空间位置记录功能可以是超声设备自身配置的，也可以是机械臂自身配置的；通过所述空间位置记录功能记录所述起始超声观测点的第一位置信息，以及通过所述空间位置记录功能记录各超声观测点的第一位置信息。
示例性地，所述将各探头牵引至其对应的声观测起始点，并牵引各探头对目标扫描部位进行超声扫描，以形成各超声探头对应的运动轨迹具体包括：
牵引各探头按照预设力度对目标扫描部位进行超声扫描，并获取各探头的各超声观测点的第一位置信息；
获取各超声观测点对应的目标扫描部位的变形值；
根据各形变值确定其对应的超声观测点的压力，将所述压力与其对应的超声观测点的第一位置信息相关联，以形成各超声探头对应的运动轨迹。
具体地，所述预设压力为探头压迫目标扫描部位的力度，所述力度可以根据经验值获取，当采用探头以所述预设压力压在目标扫描部位时，所述目标扫描部位内的血管的形变值为处于可接收范围内。在实际应用中，针对不同年龄段或体型的患者可以设置不同的预设压力，即超声设备根据患者年龄确定其对应的年龄段，并根据所述年龄段与预设压力的对应关系确定患者对应的预设压力，以提高预先力度的准确性。
同时在本实施例中，所述探头可以通过人工手动牵引运动并且探头在运动过程中对目标扫描部分进行扫描，空间位置记录功能记录各超声观测点的第一位置信息，并根据获取到的超声观测点的位置生成运动轨迹并存储，以便于控制机械臂按照带动所述探头按照所述运动轨迹运动。此外，所述运动轨迹上的肢体的脂肪厚度不同，预设压力使得目标扫描部位的不同位置的皮肤形变值不同，从为了保证不同位置的皮肤形变值相同，可以在牵引探头运动至目标扫描部位的不同位置进行扫描时，可以记录机械臂及探头的空间位置和压力值，并根据对不同部位找到并设置合适的压力值使得探头能紧贴目标扫部位的皮肤但又对皮肤及组织带来的满足预设条件的形变值。其中，预设条件为形变值小于设定值，所述设定值可以根据经验获取。
进一步，为了确定各超声观测点对应的皮肤形变值，所述探头上可以设置于压力传感器，通过所述压力传感器来获取皮肤形变值，在获取到所述形变值后，将所述形变值与其对应的超声观测点的第一位置信息相关联。在获取到运动轨迹之后，获取各位置信息对应的形变值，并判断所述形变值是否满足预设条件，对于不满足预设条件的形变值，根据所述形变值调整空间位置对应的压力，并将调整后的压力与其对应的位置信息相关联，这样可使得所述运动轨迹包括超声观测点的第一位置信息以及压力值，在控制探头按照所述运动运动时，可以根据各位置信息对应的压力值来调整探头的压力。在本实施例中，所述不满足预设条件指的是形变值大于预设条件的设定值或者未检测到形变值。当形变值大于预设条件的设定值，根据将压力调小，当未检测到形变值时，将压力调大。
另外，在本实施例的变形实施例中，在当获取到各探头对应的运动轨迹后，可以再次或多次牵引各探头在不同的位置对待手术血管进行扫描，以形成手术血管的多个扫描路径，即可以在各探头获取到若干条运动轨迹后，带动各探头按照其对应的运动轨迹运行以获取超声数据，其中，再次或多次牵引探头在不同的位置对目标扫描部位的同一血管扫描可以重复上述运动轨迹的生成过程，这里就不一一赘述。
进一步，在所述步骤S12中，所述各运动轨迹配置有路径标识，并且根据路径标识确定其对应的探头，即所述路径标识与探头相关联。机械臂在带动各探头运动时，获取各运动轨迹的路径标识，并根据所述路径标识确定各运动轨迹对应的探头，并带动探头按照其对应的运动轨迹运动。其中，机械臂在带动各探头运动时，根据各探头对应的运动轨迹确定其对应的各超声观测点，并提取各超声观测点对应的第一位置信息以及压力；根据提取到的第一位置信息以及压力对目标扫描部位进行扫描。
进一步，在所述步骤S13中，所述二维超声图像为根据获取到第一超声数据生成，所述三维超声图像是根据获取到所有二维超声图像进行三维重建得到的超声图像，其中，所述三维超声图像可以为三维血流超声图像或者三维灰阶超声图像等。在本实施例中，各探头可以对应多条运动轨迹，这样可以获取待手术血管不同角度的二维超声图像，在根据获取到不同角度的二维超声图像进行三维重建得到三维超声图像，这样消除扫描角度带来的伪差，提高超声图像的准确性。此外，在获取到三维超声图像后，根据所述三维超声图像与各超声观测点在目标扫描部位的第一位置建立血管与目标扫描部位的表面位置的空间位置对应关系，以便于根据所述空间位置对应关系确定待手术血管的各血管位置对应的超声观测点。
进一步，在所述步骤S20中，所述至少两个探头中一个第一探头跟随医疗器械运动，所述第一探头根据医疗器械的运动轨迹进行运动，以获取医疗器械所处位置的超声图像。在本实施例中，当开始手术时机械臂将第一探头置于待手术血管的起始位置（医疗器械进入的血管起点位置）观测导丝进入，当观测到医疗器械进入后，控制探头随医疗器械在血管内向前移动，并采集医疗器械所处位置的实时超声图像，将采集得到的超声图像与获取到三维超声图像进行融合，以对医疗器械进行观察直至到达手术的位置。此外，
所述医疗器械可以实时获取并反馈其所处的血管位置，根据所述血管位置确定其对应的人体表面位置，再通过所述机械臂将所述第一探头带动至该人体表面位置，以获取医疗器械所处位置的超声图像。其中，所述人体表面位置可以根据预设的空间位置对应关系确定。
进一步，在所述步骤S30中，所述至少两个探头中其他探头记为第二探头，各第二探头均用于获取医疗器械前端的超声图像，即第二探头在机械臂的带动下运动至医疗器械前端，其中，第二探头位于医疗器械前端的位置互不相同，以从不同角度获取医疗器械前端的超声图像。在本实施例中，根据三维超声图像确定空间位置对应关系确定医疗器械前端对应空间位置，再根据所述空间位置确定各第二探头对应的超声观测点，并通过机械臂将各第二探头带动至其对应的超声观测点，这样可以实时获取医疗器械前端的二维图像，提高了超声图像导航的实时性。在本实施例中，所述超声观测点可以是在生成三维超声图像时获取的各第二探头对应的运动轨迹上的任一位置。
进一步，在所述步骤S40中，所述在获取所述第一二维超声图像和各第二二维超声图像后，将第一二维超声图像和各第二二维超声图像分别与三维超声图像进行融合，再将各第二二维超声图像与三维超声图像融合得到的超声图像进行三维重建，以得到融合的三维超声图像，通过融合的三维超声图像获取医疗器械前端的血管状况。此外，在医疗器械到达手术位置时，机械臂带动各探头从多个不同位置对血管进行扫描，根据扫描得到的超声数据以及获取到超声图像监测医疗器械、支架、球囊等的动作及血管状况，同时可以用彩色多普勒获取实时的血流信息，指导手术进行。
示例性地，所述分别将所述第一超声图像、各第二超声图像与所述三维超声图像进行融合，并通过所述融合得到的超声图像对手术进行引导具体可以包括：将所述第一超声图像与所述三维超声图像进行融合，并根据融合得到的第一二维图像获取医疗器械所处位置的第一血管信息；将所述各第二超声图像与所述三维超声图像进行融合，并根据融合得到的各第一二维图像获取医疗器械处的第二血管信息；根据所述第一血管信息和第二血管信息对所述手术进行引导。其中，所述第二血管信息是根据所有第二二维超声图像确定的，并且当第二二维超声图像为1个时，根据所述第二二维超声图像确定第二血管信息，当第二二维超声图像为多个时，将多个第二二维超声图像进行三维重建，并根据三维重建得到的超声图像确定第二血管信息。
实施例二
本实施例提供了一种血管手术超声导航方法，如图4所示，应用配置有机械臂和至少两个探头的超声设备，其包括：
M10、手术开始前采集获取患者手术血管的三维超声图像以及三维图像，其中，所述三维图像为DSA图像、MRA图像以及CTA图像中一种；
M20、将所述三维超声图像与所述三维图像进行图像配准，以得到手术血管的三维融合图像；
M30、当医疗器械进入手术血管时，通过机械臂带动一个探头跟踪医疗器械的运动轨迹，以获取医疗器械所处位置的第一超声图像;
M40、通过机械臂带动其他探头按照其对应运动轨迹运动，以获取医疗器械前端的各第二超声图像；
M50、分别将所述第一超声图像、各第二超声图像与所述三维融合图像进行融合，并通过所述融合得到的超声图像对手术进行引导。
具体地，所述三维超声图像采用实施例一所述的方法获取的，所述三维超声图像在手术前获取到，即在手术前先会固定患者的肢体位置，或肢体上待手术血管对应的肢体部位，并对所述肢体部位进行扫描以得到待手术血管的超声图像。此外，在获取到三维超声图像后，可以结合术前检查获得的三维DSA（或三维MRA等）图像形成三维融合图像。其中，所述手术为肢体动脉/静脉、腹主动脉的支架手术、球囊扩展术、滤器放置术或机械取栓术。
进一步，所述机械臂与所述探头可以采用可拆卸连接，在进行手术前可以根据待手术血管的位置确定其对应的探头，并将所述探头配置于机械臂上，这样可以提高超声图像的准确性。
此外，在一个实施例中，所述多个探头中包含若干组频率互不相同的探头组，在手术前或手术中可以根据医疗器械所处不同的位置来选择相应频率的探头组医疗器械对应的超声图像，以保证医疗器械所经过的各位置的超声图像清晰性。也就是说，在超声图像采集过程中，通过交替更换探头组来实现不同位置采用不同频率探头进行扫描的效果。在实际应用中，所述手术前获取三维超声图像时，可以标记各超声观测点对应的探头的频率，在手术中，可以获取超声观测点对应的频率的探头组。此外，手术前获取三维超声图像时，在获取到各超声观测点后，可以确定各超声观测点的对应的血管位置。而在手术时，可以根据血管位置确定对应的探头组。其中，所述探头组可以为一个探头或者多个探头，当为一个探头时，通过所述探头获取医疗器械前端的超声图像，而省略跟随探头，当为多个探头时，通过一个探头跟随医疗器械，其余探头采集医疗器械前端的超声图像。
相应的，所述手术前获取患者手术血管的三维超声图像具体包括：
手术前获取患者手术血管的三维超声图像以及三维图像，其中，所述三维图像为DSA图像、MRA图像以及CTA图像中一种；
将所述三维超声图像与所述三维图像进行图像配准，以得到手术血管的三维融合图像。
具体地，所述三维图像为DSA图像、MRA图像以及CTA图像中的一种，也就是说，在手术前获取待手术血管的三维超声图像和三维图像，并将所述三维超声图像和三维图像进行配准，以得到配准后的三维融合图像，并将所述三维融合图像确定手术前血管的状况，包括血流流速等。
进一步，在所述步骤M20中，在手术开始时，获取医疗器械的运动轨迹，并将所述医疗器械的运动轨迹与所述三维融合图像进行融合与确定医疗器械的运动轨迹与待手术血管的空间对应关系。当医疗器械在血管中运动时，可以根据医疗器械的运动轨迹确定医疗器械对应的血管位置，根据所述血管位置以及三维融合图像可以确定超声观测位置。相应的，所述当医疗器械进入手术血管时，通过机械臂带动探头运动至获取医疗器械对应的超声观测点，并获取所述超声观测点的二维图像具体包括：
当医疗器械进入手术血管时，获取所述医疗器械的第二位置信息，并确定所述第二位置信息对应的超声观测点；
机械臂带动所述探头运动值所述超声观测点，并获取所述超声观测点的二维超声图像。
具体地，所述第二位置信息为根据医疗器械的运动轨迹确定的获取时刻医疗器械所处的位置，在获取到第二位置信息后，可以根据所述第二位置信息驱动医疗器械对应的血管位置，再根据三维融合图像可以确定该血管位置对应的超声观测点，并获取所述超声观测点的二维超声图像。
此外，为了进一步说明基于三维超声图像的手术引导方法，以下肢动脉支架手术为例对现有方法和本申请的方法进行说明。
对于下肢动脉支架、球囊扩展、机械取栓等手术，现有超声可以定位查找出血管堵塞处，但是不能及时准确获得整条血管的二维、三维图像。由于要清楚地观察导丝、支架、球囊、机械取栓器等手术装置在整个血管内的实时操作状况，手术要在X线为基础的透视机（DSA）下进行，术中不间断地进行X线照射，患者和医护人员都会受到射线的危害，特别是长期从事手术工作的医护人员受到的危害极大；患者需要注入照影剂以使血管在X线下显影，照影剂也有一定危害，部分患者肝肾不耐受。医护人员要穿戴沉重的防护铅衣，体力消耗大，耗时耗力，长期工作可能导致腰椎间盘突出等职业病，手术的效率降低。
对于下肢动脉支架、球囊扩展、机械取栓等手术，本实施例通过固定在自动机械臂上的超声探头可以快速获得下肢整条血管的三维图像，同时可以控制机械臂移动探头沿血管路径实时跟踪导丝的移动，完全可以取代掉现有的术中X线透视机（DSA），一方面避免了X线对人员的危害，另一方面医护人员不用穿笨重的铅衣，可以减轻工作强度、大幅提高手术的效率。患者不用打照影剂，也不需要吃线，减少了损伤，从而使得动脉支架手术的安全性和效率均得到极大提升。
基于上述血管手术超声导航方法，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述实施例所述的血管手术超声导航方法中的步骤。
基于上述血管手术超声导航方法，本发明还提供了一种超声设备，其包括：机械臂、探头、处理器以及存储器;所述探头设置于所述机械臂上，所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；所述处理器执行所述计算机可读程序时实现上述实施例所述的血管手术超声导航方法中的步骤。
此外，上述存储介质以及超声设备中的多条指令处理器加载并执行的具体过程在上述方法中已经详细说明，在这里就不再一一陈述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种血管手术超声导航设备，其特征在于，包括：机械臂、探头、处理器以及存储器；所述探头设置于所述机械臂上，所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如下步骤：
手术开始前采集获取患者手术血管的三维超声图像；
当医疗器械进入手术血管时，通过机械臂带动一个探头跟踪医疗器械的运动轨迹，以获取医疗器械所处位置的第一超声图像；
通过机械臂带动其他探头运动至医疗器械前端，以获取医疗器械前端的各第二超声图像；
分别将所述第一超声图像、各第二超声图像与所述三维超声图像进行融合，并通过融合得到的二维图像对手术进行引导。
2.根据权利要求1所述血管手术超声导航设备，其特征在于，所述手术前获取患者手术血管的三维超声图像具体包括：
手术前获取患者手术血管的三维超声图像以及三维图像，其中，所述三维图像为DSA图像、MRA图像以及CTA图像中一种；
将所述三维超声图像与所述三维图像进行图像配准，以得到手术血管的三维融合图像。
3.根据权利要求2所述血管手术超声导航设备，其特征在于，所述分别将所述第一超声图像、第二超声图像与所述三维超声图像进行融合，并通过融合得到的二维图像对手术进行引导具体包括：
将所述第一超声图像与所述三维融合图像进行融合，并根据融合得到的第一二维图像获取医疗器械所处位置的第一血管信息；
将所述各第二超声图像与所述三维融合图像进行融合，并根据融合得到的各第一二维图像获取医疗器械处的第二血管信息；
根据所述第一血管信息和第二血管信息对所述手术进行引导。
4.根据权利要求1所述血管手术超声导航设备，其特征在于，所述通过机械臂带动其他探头按照其对应运动轨迹运动并获取医疗器械前端的第二超声图像具体包括：
获取所述医疗器械前端的第二位置信息，并根据所述第二位置信息确定用于扫描医疗器械前端的各探头对应的超声观测点；
机械臂带动用于扫描医疗器械前端的各探头运动至各自对应的超声观测点，并获取各超声观测点的第二超声图像。
5.根据权利要求1所述血管手术超声导航设备，其特征在于，所述手术为肢体动脉/静脉、腹主动脉的支架手术、球囊扩展术、滤器放置术或机械取栓术。
6.根据权利要求1所述血管手术超声导航设备，其特征在于，所述手术开始前采集获取患者手术血管的三维超声图像具体包括：
手术开始前获取手术血管对应的目标扫描部位，并采集所述目标扫描部位的各探头对应的运动轨迹，其中，所述运动轨迹携带超声观测点；
机械臂带动设置于其上的各探头按照其对应的运动轨迹运动，以获取各运动轨迹上各超声观测点对应的第一超声数据；
根据获取到的第一超声数据生成各运动轨迹对应的二维超声图像，并对生成的各二维超声图像进行影像复合，以得到目标扫描部位的三维超声图像。
7.根据权利要求6所述血管手术超声导航设备，其特征在于，所述手术开始前获取手术血管对应的目标扫描部位，并采集所述目标扫描部位的各探头对应的运动轨迹具体包括：
手术开始前获取手术血管对应的目标扫描部位，并在目标扫描部位上确定各探头的超声观测起始点；
将各探头牵引至其对应的超 声观测起始点，并牵引各探头对目标扫描部位进行超声扫描，以形成各超声探头对应的运动轨迹。
8.根据权利要求7所述血管手术超声导航设备，其特征在于，所述将各探头牵引至其对应的声观测起始点，并牵引各探头对目标扫描部位进行超声扫描，以形成各超声探头对应的运动轨迹具体包括：
牵引各探头按照预设力度对目标扫描部位进行超声扫描，并获取各探头的各超声观测点的第一位置信息；
获取各超声观测点对应的目标扫描部位的形变值 ；
根据各形变值确定其对应的超声观测点的压力，将所述压力与其对应的超声观测点的第一位置信息相关联，以形成各超声探头对应的运动轨迹。
9.根据权利要求8所述血管手术超声导航设备，其特征在于，各探头上均设置有压力传感器，当探头扫描目标扫描部位时，通过所述压力传感器检测探头与目标扫描部位的表面接触的压力。
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