CN114271908A - 超声介入引导装置、介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种超声介入引导装置、介质及电子设备。所述超声介入引导装置包括：超声影像获取模块，用于实时获取超声影像；图像处理模块，用于利用深度学习模型对所述超声影像中的一帧或多帧目标图像进行处理，以识别出所述目标图像中的介入目标、介入障碍物和/或介入器械；介入路径规划模块，用于根据所述深度学习模型的处理结果生成介入路径。所述超声介入引导装置能够辅助医务人员完成超声介入路径的规划，降低超声介入手术对医务人员的年资和经验要求，有利于提升病人接受介入手术的效率并缓解医疗资源紧张的问题。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理领域，特别是涉及一种超声介入引导装置、介质及电子设备。
背景技术
超声检测作为临床影像学检查的重要构成部分，也是临床诊断并制定合理治疗方案的重要依据。随着超声技术的不断发展，其在临床疾病诊断中得到了广泛的应用。超声介入技术作为现代超声医学的一个分支，是在超声显像基础上为进一步满足临床诊断和治疗的需要而发展起来的一门新技术。超声介入的主要特点是在实时超声的监视或引导下，完成各种穿刺活检、X线造影以及抽吸、插管、注药治疗等操作，从而避免某些外科手术并达到与外科手术相当的效果。
超声介入治疗过程中要求介入器械准确无误地避开人体内的器官、血管等障碍物并到达目标位置。实际应用中，介入路径的规划依赖于医务人员的经验和主观判断，只有高年资以及经验丰富的超声医生才能完成，这大大降低了病人接收介入治疗的效率，加剧了医疗资源的紧张。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种超声介入引导装置、介质及电子设备，用于解决现有技术中存在的上述问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的第一方面提供一种超声介入引导装置、介质及电子设备，所述超声介入引导装置包括：超声影像获取模块，用于实时获取超声影像；图像处理模块，用于利用深度学习模型对所述超声影像中的一帧或多帧目标图像进行处理，以识别出所述目标图像中的介入目标、介入障碍物和/或介入器械；介入路径规划模块，用于根据所述深度学习模型的处理结果生成介入路径。
于所述第一方面的一实施例中，所述超声介入引导装置还包括显示模块，所述显示模块用于显示所述超声影像和所述介入路径。
于所述第一方面的一实施例中，所述超声介入引导装置还包括判断模块，所述判断模块用于根据所述深度学习模型的处理结果判断所述介入路径是否经过介入障碍物，当所述介入路径经过介入障碍物时，所述显示模块以第一显示方式显示所述介入路径，当所述介入路径不经过介入障碍物时，所述显示模块以第二显示方式显示所述介入路径。
于所述第一方面的一实施例中，所述超声介入引导装置应用于一电子设备，所述电子设备通过高清视频输出口与超声扫描仪器相连以从所述超声扫描仪器实时获取所述超声影像。
于所述第一方面的一实施例中，所述深度学习模型的训练方法包括：构建深度学习初始模型；获取训练数据，所述训练数据包括标注有介入目标、介入障碍物和/或介入器械的超声图像；利用所述训练数据对所述深度学习初始模型进行训练，以获取所述深度学习模型；对训练后的所述深度学习模型进行测试。
于所述第一方面的一实施例中，所述介入路径规划模块包括：第一端点获取单元，用于获取所述介入目标上的一点作为第一端点；第二端点获取单元，用于获取所述介入器械上的一点作为第二端点；介入路径规划单元，用于根据所述第一端点、所述第二端点以及所述目标图像中的介入障碍物生成所述介入路径。
于所述第一方面的一实施例中，所述介入路径规划模块还用于根据所述目标图像中的介入目标、介入障碍物和/或介入器械的实时位置对所述介入路径进行实时更新。
于所述第一方面的一实施例中，所述介入目标包括结节，所述介入障碍物包括组织和/或器官，和/或所述介入器械包括穿刺针。
本发明的第二方面提供一种计算机可读存储介质，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一基于深度学习的超声介入引导方法，其中，所述超声介入引导方法包括：实时获取超声影像；利用深度学习模型对所述超声影像中的一帧或多帧目标图像进行处理，以识别出所述目标图像中的介入目标、介入障碍物和/或介入器械；根据所述深度学习模型的处理结果生成介入路径。
本发明的第三方面提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器，存储有一计算机程序；处理器，与所述存储器通信相连，调用所述计算机程序时执行一基于深度学习的超声介入引导方法，其中，所述超声介入引导方法包括：实时获取超声影像；利用深度学习模型对所述超声影像中的一帧或多帧目标图像进行处理，以识别出所述目标图像中的介入目标、介入障碍物和/或介入器械；根据所述深度学习模型的处理结果生成介入路径。
如上所述，本发明一个或多个实施例中所述的超声介入引导装置具有以下有益效果：
所述超声介入引导装置包括超声影像获取模块、图像处理模块以及介入路径规划模块，其中，所述超声影像获取模块用于实时获取超声影像，所述图像处理模块能够利用深度学习模型对所述超声影像中的一帧或多帧目标图像进行处理从而识别出所述目标图像中的介入目标、介入障碍物和/或介入器械，所述介入路径规划模块能够根据识别结果自动生成介入路径。医务人员根据所述介入路径规划模块生成的介入路径即可实施超声介入手术。因此，所述超声介入引导装置能够辅助医务人员完成超声介入路径的规划，降低超声介入手术对医务人员的年资和经验要求，有利于提升病人接受介入手术的效率并缓解医疗资源紧张的问题。
附图说明
图1显示为本发明所述超声介入引导装置于一具体实施例中的结构示意图。
图2显示为本发明所述超声介入引导装置于一具体实施例中深度学习模型的训练方法流程图。
图3显示为本发明所述超声介入引导装置于一具体实施例中介入路径规划模块的结构示意图。
图4显示为本发明所述超声介入引导方法于一具体实施例中的流程图。
图5显示为本发明所述电子设备于一具体实施例中的结构示意图。
元件标号说明
1 超声介入引导装置
11 超声影像获取模块
12 图像处理模块
13 介入路径规划模块
131 第一端点获取单元
132 第二端点获取单元
133 介入路径规划单元
500 电子设备
510 存储器
520 处理器
530 显示器
S21～S24 步骤
S41～S43 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。此外，在本文中，诸如“第一”、“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。
超声介入治疗过程中要求介入器械准确无误地避开人体内的器官、血管等障碍物并到达介入目标。实际应用中，介入路径的规划依赖于医务人员的经验和主观判断，只有高年资以及经验丰富的超声医生才能完成，这大大降低了病人接收介入治疗的效率，加剧了医疗资源的紧张。针对这一问题，于本发明的一实施例中提供一种基于深度学习的超声介入引导装置。具体地，请参阅图1，本实施例中的超声介入引导装置1包括超声影像获取模块11、图像处理模块12和介入路径规划模块13。
所述超声影像获取模块11用于实时获取超声影像，其中，所述超声影像包括一帧或多帧超声图像。所述超声影像获取模块11例如为具有超声影像采集功能的模块，此时，所述超声影像获取模块11利用超声探头实时获取目标对象特定部位的超声影像。所述超声影像获取模块11还可以为与超声扫描仪器通信相连的模块，此时，所述超声影像获取模块11通过与超声扫描仪器之间的通信连接实时获取超声扫描仪器采集到的目标对象特定部位的超声影像。
所述图像处理模块12与所述超声影像获取模块11相连，用于利用深度学习模型对所述超声影像中的一帧或多帧目标图像进行处理以识别出所述目标图像中的介入目标、介入障碍物和/或介入器械。其中，所述目标图像为所述超声影像中的一帧或多帧超声图像，且所述目标图像中至少包括介入目标、介入障碍物、介入器械中的一种或多种。所述介入目标是指超声介入手术的实施目标，包括但不限于目标对象体内的结节，例如甲状腺结节。所述介入障碍物是指目标对象体内阻碍介入实施的物体，包括但不限于目标对象体内的组织和/或器官。所述介入器械是指用于实施介入手术的医疗器械，包括但不限于穿刺针。
所述介入路径规划模块13与所述图像处理模块12相连，用于根据所述深度学习模型的处理结果生成介入路径。所述深度学习模型例如为U-Net深度学习图像分割模型。
根据以上描述可知，本实施例所述超声介入引导装置1包括超声影像获取模块11、图像处理模块12以及介入路径规划模块13，其中，所述超声影像获取模块11用于实时获取超声影像，所述图像处理模块12用于利用深度学习模型对所述超声影像中的一帧或多帧目标图像进行处理从而识别出所述目标图像中的介入目标、介入障碍物和/或介入器械，所述介入路径规划模块13能够根据识别结果自动生成介入路径。医务人员根据所述介入路径规划模块13生成的介入路径即可实施超声介入手术。因此，所述超声介入引导装置1能够辅助医务人员完成超声介入路径的规划，降低超声介入手术对医务人员的年资和经验要求，有利于提升病人接受介入手术的效率并缓解医疗资源紧张的问题。
于本发明的一实施例中，所述图像处理模块12用于对所述超声影像获取模块11实时获取到的各帧超声图像进行实时处理，以识别出各帧超声图像中的所包含的介入目标、介入障碍物和/或介入器械。所述介入路径规划模块13用于对各帧超声图像的实时处理结果生成所述介入路径和/或对所述介入路径进行实时更新。
根据以上描述可知，本实施例中所述图像处理模块12能够对所述超声影像中的每一帧超声图像进行实时处理，从而识别出介入目标、介入障碍物和/或介入器械的实时位置和/或形状。所述介入路径规划模块13能够根据超声图像中介入目标、介入障碍物和/或介入器械的实时位置和/或形状对介入路径进行实时更新。因此，当医务人员利用介入器械实施超声介入手术时，所述超声介入引导装置1能够根据介入器械的当前位置实时获取当前的介入路径，从而更好地辅助医务人员实施介入手术。
于本发明的一实施例中，所述超声介入引导装置还包括显示模块，所述显示模块与所述介入路径规划模块以及所述超声影像获取模块相连，用于显示所述超声影像和所述介入路径。
可选地，所述超声介入引导装置还包括判断模块，所述判断模块用于根据所述深度学习模型的处理结果判断所述介入路径是否经过介入障碍物，其中，所述介入路径经过介入障碍物是指所述介入路径与介入障碍物相切或相交。
当所述介入路径经过介入障碍物时，所述显示模块以第一显示方式显示所述介入路径，例如，以第一颜色显示所述介入路径。当所述介入路径不经过介入障碍物时，所述显示模块以第二显示方式显示所述介入路径，例如，以第二颜色显示所述介入路径。
可选地，所述超声介入引导装置还包括预警模块。当所述介入路径经过介入障碍物时，所述预警模块用于产生预警信号以提示医务人员修正所述介入路径和/或调整介入器械的位置、角度、姿态等。
于本发明的一实施例中，所述超声介入引导装置应用于一电子设备，所述电子设备通过高清视频输出口与超声扫描仪器相连，以从所述超声扫描仪器实时获取所述超声影像。
请参阅图2，于本发明的一实施例中，所述深度学习模型的训练方法包括：
S21，构建深度学习初始模型。
S22，获取训练数据，所述训练数据包括标注有介入目标、介入障碍物和/或介入器械的超声图像。其中，对所述训练数据中的超声图像进行的标注可以通过人工标注等方式实现。
S23，利用所述训练数据对所述深度学习初始模型进行训练，以获取所述深度学习模型。
S24，对训练后的所述深度学习模型进行测试。
可选地，由于超声图像会涉及到患者的隐私，因而实际应用中很难获取到足够数量的超声图像对所述深度学习初始模型进行训练。针对这一问题，本实施例中所述深度学习模型的训练方法还包括包括：对所述训练数据中的超声图像进行增广处理。其中，对所述超声图像进行增广处理的方法包括但不限于图像翻转、图像平移、图像缩放、图像错切、图像裁剪等。通过对所述训练数据中的超声图像进行增广处理能够获取足够数量的训练数据，进而实现对所述深度学习初始模型的充分训练，以便得到高性能的深度学习模型。
可选地，本实施例中步骤S23所采用的损失函数可以为：
其中，A表示所述超声图像中的预测框，B表示所述超声图像中的目标框，(dA,dB)表示所述预测框A和所述目标框B的中心点之间的欧氏距离，ddia表示预测框A和目标框B的最小外接矩形的对角线长度。
请参阅图3，于本发明的一实施例中，所述介入路径规划模块13包括第一端点获取单元131、第二端点获取单元132和介入路径规划单元133。
所述第一端点获取单元131与所述图像处理模块12相连，用于获取所述介入目标上的一点作为第一端点，所述第一端点例如为所述介入目标的中心点。
所述第二端点获取单元132与所述图像处理模块12相连，用于获取所述介入器械上的一点作为第二端点，所述第二端点例如为所述介入器械上与所述介入目标最近的点，或者为所述介入器械的中心点。特别地，当所述介入器械为穿刺针时，所述第二端点为所述穿刺针的针尖。
所述介入路径规划单元133与所述第一端点获取单元131、所述第二端点获取单元132相连，用于根据所述第一端点、所述第二端点以及所述目标图像中的介入障碍物生成所述介入路径。
具体地，当所述第一端点与所述第二端点的连线上不存在介入障碍物时，所述介入路径规划单元133获取所述第一端点与所述第二端点的连线作为所述介入路径。
当所述第一端点与所述第二端点的连线上存在介入障碍物时，所述介入路径规划单元133提示医务人员调整所述介入器械的介入位置、角度和/或姿态，以使所述第一端点与所述第二端点的连线上不存在介入障碍物，并获取所述第一端点与调整后的所述第二端点之间的连线作为所述介入路径。
可选地，当所述目标图像中不存在介入器械或者所述目标图像中的介入器械尚未进入目标对象体内时，所述介入路径规划单元133根据所述第一端点以及所述目标图像中的介入障碍物的位置和形状生成所述介入路径。例如，所述介入路径规划单元133可以生成一条线段，该线段的一个端点为所述第一端点，另一个端点位于目标对象的皮肤表面，且该线段不穿过任何一个介入障碍物，该线段即为所述介入路径，该线段位于目标对象皮肤表面的一个端点为介入器械的介入点。
于本发明的一实施例中，所述介入路径规划模块还用于根据所述目标图像中的介入目标、介入障碍物和/或介入器械的实时位置对所述介入路径进行实时更新。
于本发明的一实施例中，所述超声介入引导装置包括超声影像获取模块、图像处理模块、介入路径规划模块和显示模块。
所述超声影像获取模块通过高清视频输出口与超声扫描仪器相连，用于实时获取超声扫描仪器采集到的超声影像。
所述图像处理模块与所述超声影像获取模块相连，用于利用深度学习模型对所述超声影像中的每一帧超声图像进行实时处理，以获取所述超声影像中各帧超声图像中的介入目标、介入障碍物和/或介入器械。
所述介入路径规划模块用于根据各帧超声图像中的介入目标、介入障碍物和/或介入器械生成介入路径并对所述介入路径进行实时更新。
可选地，对于任一帧所述超声图像，所述图像介入路径规划模块根据其中介入目标的分割结果计算介入目标的中心点作为第一端点，并根据介入器械的分割结果获取介入器械的端点作为第二端点。以该第二端点为起点、该第一端点为终点，结合该帧超声图像中的器官、血管等介入障碍物，所述介入路径规划模块通过AI算法得出介入器械的介入路径。
可选地，对于任一帧所述超声图像，若该帧超声图像中存在介入障碍物，则所述介入路径规划模块获取所述介入路径的一种实现方法包括：
S11，获取该帧超声图像中介入目标上的一点作为第一端点，获取该帧超声图像中介入器械的端点作为第二端点。
S12，在该帧超声图像中获取包含所述第一端点和所述第二端点的矩形区域作为搜索区域，并将所述搜索区域划分成多个网格，获取所述第一端点、所述第二端点以及介入障碍物所在的网格，将所述第二端点作为起点放入开启列表中，将所述第一端点作为目标点。
S13，搜索起点所在网格的相邻网格，计算该相邻网格与所述第一端点之间的距离。
S14，将网格对应的点作为状态空间中的状态，点之间的距离作为代价，采用A*算法计算从初始状态到目标状态的代价估计。
S15，比较起点至目标点各路径对应的代价估计值，依次判断起点至目标点的各路径对应的代价估计值是否为最小值：若是，则将起点放入关闭列表，同时将起点所在网格相邻的网格点作为新的起点，将新的起点放入开启列表中；若否，则将起点至目标点的该路径对应的相邻网格点放入关闭列表，重新选择下一条起点至目标点的路径。
S16、判断新的起点是否为目标点：若是，则根据当前的搜索结果获取所述介入路径，对所述介入路径的规划结束；若否，则返回步骤13。
所述显示模块用于实时显示所述介入路径、所述超声影像以及介入目标、介入障碍物和/或介入器械。此外，当所述介入路径经过介入障碍物时，所述显示模块以第一显示方式显示所述介入路径，当所述介入路径不经过介入障碍物时，所述显示模块以第二显示方式显示所述介入路径。
例如，以甲状腺超声穿刺手术为例，所述图像处理模块能够对各帧超声图像中的穿刺针、器官和结节进行识别。所述显示模块以红色框标识正常的器官组织，以提高警示作用。当穿刺针接触进入到超声画面中时，所述介入路径规划模块根据穿刺针的识别结果自动生成介入路径，如果介入路径中没有穿过正常器官组织，则以蓝色虚线对其进行标识，反之，如果介入路径中穿过正常器官组织，则使用红色虚线进行标识。
基于以上对所述超声介入引导装置的描述，本发明还提供一种基于深度学习的超声介入引导方法。具体地，请参阅图4，于本发明的一实施例中所述超声介入引导方法包括：
S41，实时获取超声影像。
S42，利用深度学习模型对所述超声影像中的一帧或多帧目标图像进行处理，以识别出所述目标图像中的介入目标、介入障碍物和/或介入器械。
S43，根据所述深度学习模型的处理结果生成介入路径。
需要说明的是，上述步骤S41～S43与图1所示超声介入引导装置1中的相应模块一一对应，为节省说明书篇幅，此处不做过多赘述。
基于以上对所述超声介入引导方法的描述，本发明还提供一种计算机可读存储介质，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图4所示的超声介入引导方法。
基于以上对所述超声介入引导方法的描述，本发明还提供一种电子设备。具体地，请参阅图5，于本发明的一实施例中电子设备500包括存储器510和处理器520。所述存储器510存储有计算机程序，所述处理器520与所述存储器510通信相连，用于调用所述计算机程序时执行图4所示的超声介入引导方法。
可选地，本实施例中所述电子设备500还可以包括显示器530，所述显示器530与所述存储器510和所述处理器520通信相连，用于显示所述超声介入引导方法的相关GUI交互界面。
综上所述，所述超声介入引导装置包括超声影像获取模块、图像处理模块以及介入路径规划模块，其中，所述超声影像获取模块用于实时获取超声影像，所述图像处理模块能够利用深度学习模型对所述超声影像中的一帧或多帧目标图像进行处理从而识别出所述目标图像中的介入目标、介入障碍物和/或介入器械，所述介入路径规划模块能够根据识别结果自动生成介入路径。医务人员根据所述介入路径规划模块生成的介入路径即可实施超声介入手术。因此，所述超声介入引导装置能够辅助医务人员完成超声介入路径的规划，降低超声介入手术对医务人员的年资和经验要求，有利于提升病人接受介入手术的效率并缓解医疗资源紧张的问题。因此，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种基于深度学习的超声介入引导装置，其特征在于，所述超声介入引导装置包括：
超声影像获取模块，用于实时获取超声影像；
图像处理模块，用于利用深度学习模型对所述超声影像中的一帧或多帧目标图像进行处理，以识别出所述目标图像中的介入目标、介入障碍物和/或介入器械；
介入路径规划模块，用于根据所述深度学习模型的处理结果生成介入路径。
2.根据权利要求1所述的超声介入引导装置，其特征在于：所述超声介入引导装置还包括显示模块，所述显示模块用于显示所述超声影像和所述介入路径。
3.根据权利要求2所述的超声介入引导装置，其特征在于：所述超声介入引导装置还包括判断模块，所述判断模块用于根据所述深度学习模型的处理结果判断所述介入路径是否经过介入障碍物，当所述介入路径经过介入障碍物时，所述显示模块以第一显示方式显示所述介入路径，当所述介入路径不经过介入障碍物时，所述显示模块以第二显示方式显示所述介入路径。
4.根据权利要求1所述的超声介入引导装置，其特征在于：所述超声介入引导装置应用于一电子设备，所述电子设备通过高清视频输出口与超声扫描仪器相连以从所述超声扫描仪器实时获取所述超声影像。
5.根据权利要求1所述的超声介入引导装置，其特征在于，所述深度学习模型的训练方法包括：
构建深度学习初始模型；
获取训练数据，所述训练数据包括标注有介入目标、介入障碍物和/或介入器械的超声图像；
利用所述训练数据对所述深度学习初始模型进行训练，以获取所述深度学习模型；
对训练后的所述深度学习模型进行测试。
6.根据权利要求1所述的超声介入引导装置，其特征在于，所述介入路径规划模块包括：
第一端点获取单元，用于获取所述介入目标上的一点作为第一端点；
第二端点获取单元，用于获取所述介入器械上的一点作为第二端点；
介入路径规划单元，用于根据所述第一端点、所述第二端点以及所述目标图像中的介入障碍物生成所述介入路径。
7.根据权利要求1所述的超声介入引导装置，其特征在于：所述介入路径规划模块还用于根据所述目标图像中的介入目标、介入障碍物和/或介入器械的实时位置对所述介入路径进行实时更新。
8.根据权利要求1所述的超声介入引导装置，其特征在于：所述介入目标包括结节，所述介入障碍物包括组织和/或器官，和/或所述介入器械包括穿刺针。
9.一种计算机可读存储介质，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基于深度学习的超声介入引导方法，其中，所述超声介入引导方法包括：
实时获取超声影像；
利用深度学习模型对所述超声影像中的一帧或多帧目标图像进行处理，以识别出所述目标图像中的介入目标、介入障碍物和/或介入器械；
根据所述深度学习模型的处理结果生成介入路径。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
存储器，存储有一计算机程序；
处理器，与所述存储器通信相连，调用所述计算机程序时执行一基于深度学习的超声介入引导方法，其中，所述超声介入引导方法包括：
实时获取超声影像；
利用深度学习模型对所述超声影像中的一帧或多帧目标图像进行处理，以识别出所述目标图像中的介入目标、介入障碍物和/或介入器械；
根据所述深度学习模型的处理结果生成介入路径。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170188990A1 (en) * | 2014-05-20 | 2017-07-06 | Children's Hospital Medical Center | Image guided autonomous needle insertion device for vascular access |
| CN109124764A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-01-04 | 上海联影医疗科技有限公司 | 手术引导装置以及手术系统 |
| CN110090069A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-08-06 | 无锡祥生医疗科技股份有限公司 | 超声穿刺引导方法、引导装置和存储介质 |
| CN111161216A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-05-15 | 杭州脉流科技有限公司 | 基于深度学习的血管内超声图像处理方法、装置、设备和存储介质 |
| CN112155729A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-01-01 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 手术穿刺路径智能自动化规划方法及系统和医疗系统 |
| CN113116377A (zh) * | 2019-12-31 | 2021-07-16 | 无锡祥生医疗科技股份有限公司 | 超声成像导航方法、超声设备及存储介质 |
| CN113274135A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-08-20 | 上海友脉科技有限责任公司 | 一种血管腔内介入手术系统及手术机器人 |
| CN113349897A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-09-07 | 安徽科大讯飞医疗信息技术有限公司 | 一种超声穿刺的引导方法、装置以及设备 |
-
2021
- 2021-12-09 CN CN202111498262.1A patent/CN114271908A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170188990A1 (en) * | 2014-05-20 | 2017-07-06 | Children's Hospital Medical Center | Image guided autonomous needle insertion device for vascular access |
| CN109124764A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-01-04 | 上海联影医疗科技有限公司 | 手术引导装置以及手术系统 |
| CN110090069A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-08-06 | 无锡祥生医疗科技股份有限公司 | 超声穿刺引导方法、引导装置和存储介质 |
| CN111161216A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-05-15 | 杭州脉流科技有限公司 | 基于深度学习的血管内超声图像处理方法、装置、设备和存储介质 |
| CN113116377A (zh) * | 2019-12-31 | 2021-07-16 | 无锡祥生医疗科技股份有限公司 | 超声成像导航方法、超声设备及存储介质 |
| CN112155729A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-01-01 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 手术穿刺路径智能自动化规划方法及系统和医疗系统 |
| CN113274135A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-08-20 | 上海友脉科技有限责任公司 | 一种血管腔内介入手术系统及手术机器人 |
| CN113349897A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-09-07 | 安徽科大讯飞医疗信息技术有限公司 | 一种超声穿刺的引导方法、装置以及设备 |
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