CN112245004A - 一种基于术前模型和术中超声图像的消融规划检验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于术前模型和术中超声图像的消融规划检验方法，获取CT图像，并根据CT图像规划消融路径；获取CT图像中所规划的消融路径的边界；获取实时的超声图像，并将超声图像与CT图像进行配准；在配准后的超声图像中建立所规划的消融路径的边界；获取超声图像中消融穿刺器械的边界，并将消融穿刺器械的边界与超声图像中所规划的消融穿刺路径的边界进行对比，若消融穿刺器械的边界侵入消融穿刺路径的边界外，则进行提醒。该基于术前模型和术中超声图像的消融规划检验方法具有简单直观、安全准确的优点。

Description

一种基于术前模型和术中超声图像的消融规划检验方法
技术领域
本发明涉及医学技术领域，具体而言，涉及了一种基于术前模型和术中超声图像的消融规划检验方法。
背景技术
消融术是一种微创手术，利用消融针等工具，对肿瘤靶区进行高温破坏，使其在组织病理学上表现为凝固性坏死，从而达到破坏病变区域的目的，而病变区域外的组织没有损伤。消融治疗的手术规划需要满足各种需求，至少包括最短路线、避开血管和骨骼障碍等等。
现实中一般通过术前CT图像进行消融路径的规划，之后按照规划的消融路径进行消融穿刺操作。术中多通过配准的超声图像进行实时监视，但是由于超声图像的分辨率不如CT图像高，仅通过肉眼观察，容易偏离规划的消融路径。此外，由于器官等都非“刚性”的，在呼吸运动、器械接触等因素影响下，可能会影响规划的消融路径，使得消融穿刺过程可能造成不安全。
发明内容
为了解决背景技术中所存在的问题，本发明提出了一种基于术前模型和术中超声图像的消融规划检验方法。
一种基于术前模型和术中超声图像的消融规划检验方法，获取CT图像，并根据CT图像规划消融路径；获取CT图像中所规划的消融路径的边界；获取实时的超声图像，并将超声图像与CT图像进行配准；在配准后的超声图像中建立所规划的消融路径的边界；获取超声图像中消融穿刺器械的边界，并将消融穿刺器械的边界与超声图像中所规划的消融穿刺路径的边界进行对比，若消融穿刺器械的边界侵入消融穿刺路径的边界外，则进行提醒。
基于上述，获取超声图像中距离消融路径较近的绕避目标的边界，并将绕避目标的边界与消融路径的边界进行对比；若绕避目标的边界与消融穿刺路径的边界有重合，则进行提醒。
基于上述，获取超声图像中肿瘤靶区的边界，并将肿瘤靶区的边界与消融路径终端的边界进行对比；若肿瘤靶区的边界与消融穿刺路径终端的边界相对偏差较大，则进行提醒。
基于上述，获取CT图像后，根据CT图像进行三维建模，并在三维模型中规划消融路径，在三维模型中建立消融路径的立体边界。
基于上述，对应超声图像，在三维模型中获取与超声图像相配准的二维图像，并将该二维图像中规划消融路径对应的边界配准建立在超声图像中。
基于上述，绕避目标至少包括关键血管、内脏器官和骨骼。
基于上述，对三维模型和实际空间建立统一的坐标系，并通过坐标关系对规划消融路径建立边界。
基于上述，在获取CT图像前，在患者体表配置可被CT识别的多个标记物，通过统一标记物在患者空间坐标系和三维模型坐标系内的位置参数，对患者空间坐标系和三维模型坐标系进行匹配。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明在根据CT图像规划消融路径后，获取消融路径的边界，并将该边界条件建立到配准的实时超声图像中，以该消融路径的边界为基准，与超声图像中绕避目标的边界进行对比，可直观方便的对消融路径进行规划检验，避免消融穿刺过程中出现偏离路径的情况，具有安全性强、直观方便的优点。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
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付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。
如图1所示，一种基于术前模型和术中超声图像的消融规划检验方法，获取CT图像，并根据CT图像规划消融路径；获取CT图像中所规划的消融路径的边界；获取实时的超声图像，并将超声图像与CT图像进行配准；在配准后的超声图像中建立所规划的消融路径的边界；获取超声图像中消融穿刺器械的边界，并将消融穿刺器械的边界与超声图像中所规划的消融穿刺路径的边界进行对比，若消融穿刺器械的边界侵入消融穿刺路径的边界外，则进行提醒。
具体的，术前通过CT设备获取CT图像，并根据所获取的CT图像对消融路径进行规划，获取和记录规划的消融路径的边界。术中实时获取超声图像，并将获取的超声图像与CT图像进行配准后，将规划的消融路径的边界建立在配准的超声图像中，同时通过图像处理获取超声图像中消融穿刺器械的边界，将消融穿刺器械的边界与消融路径边界进行对比，以检验和判断消融穿刺器械是否按规划路径进行。若消融穿刺器械的边界超出消融穿刺路径的边界外，则说明穿刺超出了规划路径，及时进行提醒。
优选地，在超声图像中，还获取超声图像中距离消融路径较近的绕避目标的边界，并将绕避目标的边界与消融路径的边界进行对比，以检验和判断呼吸运动或仪器接触等影响造成器官运动时，器官是否干扰到了规划的路径。本实施例中，绕避目标至少包括关键血管、内脏器官和骨骼等，在穿刺过程中，穿刺路径需要绕避开绕避目标，避免对上述绕避目标造成损伤。若绕避目标的边界与消融穿刺路径的边界有重合，说明规划路径出现问题，按当前规划路径操作则可能损伤绕避目标，需及时进行提醒。
优选地，在超声图像中，还获取超声图像中肿瘤靶区的边界，并将肿瘤靶区的边界与消融路径终端的边界进行对比。肿瘤靶区对应了规划路径的终点，若肿瘤靶区的边界与规划路径的相对位置偏离较大，则即使按规划路径操作，也无法准确到达肿瘤靶区。因此，若肿瘤靶区的边界与消融穿刺路径终端的边界相对偏差较大，则进行提醒。
实际中，在获取CT图像前，在患者体表配置可被CT识别的多个标记物，通过统一标记物在患者空间坐标系和三维模型坐标系内的位置参数，对患者空间坐标系和三维模型坐标系进行匹配。以此对患者和三维模型建立统一的坐标系，通过坐标关系对消融路径进行规划、对路径边界进行建立等。获取CT图像后，根据CT图像进行三维建模，并在三维模型中规划消融路径，在三维模型中建立消融路径的立体边界。对应超声图像，在三维模型中获取与超声图像相配准的二维图像，并将该二维图像中规划消融路径对应的边界配准建立在超声图像中。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (8)

1.一种基于术前模型和术中超声图像的消融规划检验方法，其特征在于：
获取CT图像，并根据CT图像规划消融路径；
获取CT图像中所规划的消融路径的边界；
获取实时的超声图像，并将超声图像与CT图像进行配准；
在配准后的超声图像中建立所规划的消融路径的边界；
获取超声图像中消融穿刺器械的边界，并将消融穿刺器械的边界与超声图像中所规划的消融穿刺路径的边界进行对比，若消融穿刺器械的边界侵入消融穿刺路径的边界外，则进行提醒。
2.根据权利要求1所述的基于术前模型和术中超声图像的消融规划检验方法，其特征在于：获取超声图像中距离消融路径较近的绕避目标的边界，并将绕避目标的边界与消融路径的边界进行对比；若绕避目标的边界与消融穿刺路径的边界有重合，则进行提醒。
3.根据权利要求1所述的基于术前模型和术中超声图像的消融规划检验方法，其特征在于：获取超声图像中肿瘤靶区的边界，并将肿瘤靶区的边界与消融路径终端的边界进行对比；若肿瘤靶区的边界与消融穿刺路径终端的边界相对偏差较大，则进行提醒。
4.根据权利要求1所述的基于术前模型和术中超声图像的消融规划检验方法，其特征在于：获取CT图像后，根据CT图像进行三维建模，并在三维模型中规划消融路径，在三维模型中建立消融路径的立体边界。
5.根据权利要求4所述的基于术前模型和术中超声图像的消融规划检验方法，其特征在于：对应超声图像，在三维模型中获取与超声图像相配准的二维图像，并将该二维图像中规划消融路径对应的边界配准建立在超声图像中。
6.根据权利要求2所述的基于术前模型和术中超声图像的消融规划检验方法，其特征在于：绕避目标至少包括关键血管、内脏器官和骨骼。
7.根据权利要求4所述的基于术前模型和术中超声图像的消融规划检验方法，其特征在于：对三维模型和实际空间建立统一的坐标系，并通过坐标关系对规划消融路径建立边界。
8.根据权利要求7所述的基于术前模型和术中超声图像的消融规划检验方法，其特征在于：在获取CT图像前，在患者体表配置可被CT识别的多个标记物，通过统一标记物在患者空间坐标系和三维模型坐标系内的位置参数，对患者空间坐标系和三维模型坐标系进行匹配。
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