CN116850487A - 一种超声治疗系统及超声治疗系统的使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种超声治疗系统及超声治疗系统的使用方法，涉及超声波技术领域，包括：通过B超诊断仪获取患者的第一超声图像，并根据第一超声图像分析得到第一检查结果；当第一检查结果表征为确诊，通过核磁共振成像获取MRI图像，并根据MRI图像分析得到第二检查结果；通过超声治疗设备分析第一检查结果、第二检查结果，以获取与患者对应的识别模型和识别策略；根据识别策略分别识别患者的第二超声图像、MRI图像，以获取病灶轮廓的坐标集合；根据坐标集合构建三维模型，并将通过识别模型获取三维模型中的坐标集合作为治疗计划；根据治疗计划对患者进行超声治疗。本申请能够降低超声治疗的操作繁琐度，以减轻工作繁重度。

Description

一种超声治疗系统及超声治疗系统的使用方法

技术领域

本申请涉及超声波技术领域，尤其涉及一种超声治疗系统及超声治疗系统的使用方法。

背景技术

相关技术中，高强度聚焦超声治疗技术(high intensity focused ultrasound，HIFU)是一种无创治疗技术，其原理是以超声波为能源，利用其可穿透性和可聚焦性，将体外的超声波精准聚焦于体内病灶靶点，通过超声波的机械效应、热效应和空化效应，使病灶产生凝固性坏死，从而实现安全有效、无创地消融病灶。

为了精准得将超声波能量投放到靶区，不伤及周边组织，超声治疗手术过程一般需要医生手动勾画肿瘤靶区和危及器官，然后在病灶区域图像上根据自身经验，设定合适的超声剂量制定治疗计划，控制设备将超声波聚焦发射到靶区。手动勾画肿瘤靶区和危及器官是非常耗时费力的工作，耗费了医生较多的精力，很容易对后续的治疗形成较大影响。

因此，如何降低超声治疗的操作繁琐度，以减轻工作繁重度，成为了亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出了一种超声治疗系统及超声治疗系统的使用方法，能够降低超声治疗的操作繁琐度，以减轻工作繁重度。

根据本申请的第一方面实施例的超声治疗系统的使用方法，所述超声治疗系统包括：

B超诊断仪；

核磁共振成像仪；

超声治疗设备，所述超声治疗设备分别和所述B超诊断仪、所述核磁共振成像仪通信；

所述使用方法包括：

通过所述B超诊断仪获取患者的第一超声图像，并根据所述第一超声图像分析得到第一检查结果；

当所述第一检查结果表征为确诊，通过所述核磁共振成像获取MRI图像，并根据所述MRI图像分析得到第二检查结果；

通过所述超声治疗设备分析所述第一检查结果、所述第二检查结果，以获取与患者对应的识别模型和识别策略；

根据所述识别策略分别识别患者的第二超声图像、所述MRI图像，以获取病灶轮廓的坐标集合，其中，所述第二超声图像通过所述B超诊断仪获取得到；

根据所述坐标集合构建三维模型，并将通过所述识别模型获取所述三维模型中的所述坐标集合作为治疗计划；

根据所述治疗计划对患者进行超声治疗。

根据本申请实施例的超声治疗系统的使用方法，至少具有如下有益效果：首先，通过B超诊断仪获取患者的第一超声图像，并根据第一超声图像分析得到第一检查结果；其次，当第一检查结果表征为确诊，通过核磁共振成像获取MRI图像，并根据MRI图像分析得到第二检查结果；再次，通过超声治疗设备分析第一检查结果、第二检查结果，以获取与患者对应的识别模型和识别策略；之后，根据识别策略分别识别患者的第二超声图像、MRI图像，以获取病灶轮廓的坐标集合；然后，根据坐标集合构建三维模型，并将通过识别模型获取三维模型中的坐标集合作为治疗计划；最后，根据治疗计划对患者进行超声治疗。本申请的超声治疗系统的使用方法，根据第一检查结果、第二检查结果，超声治疗设备就能够获取三维识别模型以及病灶轮廓的坐标集合，从而将坐标集合、三维识别模型结合在一起，进而制定治疗计划，最终实现对患者进行超声治疗，大大减少了医生繁琐的手动操作过程，只需核对相关的检测结果是否有误，以及治疗计划是否可行，大大减轻了超声治疗过程中的工作量。因此，本申请的超声治疗系统的使用方法，能够降低超声治疗的操作繁琐度，以减轻工作繁重度。

根据本申请的一些实施例，所述超声治疗设备设置有超声治疗计划模块、超声治疗辅助模块，所述B超诊断仪和所述超声治疗辅助模块通信，所述核磁共振成像仪和所述超声治疗计划模块通信，所述超声治疗计划模块和所述超声治疗辅助模块通信；

所述根据所述超声图像分析得到第一检查结果，包括：

通过所述超声治疗辅助模块分析所述第一超声图像，得到患者的第一检查结果。

根据本申请的一些实施例，所述根据所述MRI图像分析得到第二检查结果，包括：

通过所述超声治疗计划模块分析所述MRI图像，得到患者的第二检查结果。

根据本申请的一些实施例，所述通过所述超声治疗设备分析所述第一检查结果、所述第二检查结果，以获取与患者对应的识别模型和识别策略，包括：

通过所述超声治疗计划模块分析所述第一检查结果、所述第二检查结果，得到诊断结果；

当所述诊断结果符合超声治疗要求，所述超声治疗辅助模块根据患者的诊断信息，选取对应的识别模型和识别策略。

根据本申请的一些实施例，所述根据所述识别策略分别识别患者的第二超声图像、所述MRI图像，以获取病灶轮廓的坐标集合，包括：

所述超声治疗计划模块按照设定的间距获取疗前超声图像集，其中，所述疗前超声图像集包括多张第二超声图像；

所述超声治疗辅助模块根据所述疗前超声图像集、所述MRI图像、所述识别策略，获取病灶轮廓的坐标集合。

根据本申请的一些实施例，所述根据所述坐标集合构建三维模型，并将通过所述识别模型获取所述三维模型中的所述坐标集合作为治疗计划，包括：

所述超声治疗辅助模块通过所述坐标集合构建得到所述三维模型；

将通过所述识别模型，识别所述三维模型中的所述病灶轮廓的坐标集合进行治疗的方式，设定为治疗计划。

根据本申请的一些实施例，所述超声治疗设备设置有视频采集模块、治疗头，所述超声治疗计划模块和所述视频采集模块通信；

所述根据所述治疗计划对患者进行超声治疗，包括：

通过所述视频采集模块，实时获取所述B超诊断仪的第三超声图像；

通过所述超声治疗辅助模块实时分析所述第三超声图像中病灶的位置；

当病灶的位置发生偏移，通过所述超声治疗辅助模块获取位置偏移量；

所述超声治疗计划模块控制所述三维模型进行相对位移，并控制所述治疗头进行位置补偿，以使所述治疗头的治疗区域对应所述三维模型的靶点。

根据本申请的一些实施例，所述所述超声治疗计划模块控制所述三维模型进行相对位移，并控制所述治疗头进行位置补偿，包括：

所述超声治疗计划模块控制所述三维模型进行相对位移，并获取位置变化的原因；

当所述原因为患者的病灶的意外运动，则控制所述治疗头进行位置补偿。

根据本申请的一些实施例，所述使用方法还包括：

对病灶轮廓的坐标集合进行矫正，得到矫正结果；

通过所述超声治疗辅助模块、所述矫正结果，优化所述识别模型。

根据本申请的第二方面实施例的超声治疗系统，所述超声治疗系统包括：

B超诊断仪，用于生成患者的第一超声图像、第二超声图像、第三超声图像；

核磁共振成像仪，用于生成患者的MRI图像；

超声治疗设备，所述超声治疗设备分别和所述B超诊断仪、所述核磁共振成像仪通信，所述超声治疗设备用于根据所述第一超声图像、所述第二超声图像、所述第三超声图像、所述MRI图像，设定治疗计划，并根据所述治疗计划对患者进行超声治疗。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请实施例所提供的超声治疗系统的结构示意图；

图2为本申请一个实施例所提供的超声治疗系统的使用方法的流程示意图；

图3为本申请另一实施例所提供的超声治疗系统的使用方法的流程示意图；

图4为本申请一个实施例所提供的超声图像中子宫肌瘤的轮廓示意图；

图5为本申请实施例所提供的运动跟踪判断策略流程示意图；

图6为本申请实施例所提供的治疗头的剖面示意图。

附图标记：

治疗头100。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

需要说明的是，虽然在系统示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于系统中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

高强度聚焦超声治疗系统广泛应用于子宫肌瘤、前列腺癌、乳腺癌、肝癌、胰腺癌和肾脏肿瘤等良恶性实体肿瘤的临床治疗，其中以子宫肌瘤的治疗在临床实践中效果最好，治疗病例也是最多的，积累了大量临床数据。近年来，人工智能相关技术取得快速发展，特别是在计算机视觉、图像处理与分析等领域取得重要突破，人工智能技术可以对大量数据进行机器学习，得到与数据相关的智能化能力。人工智能技术在高强度聚焦超声治疗领域的应用，子宫肌瘤是一个很好的突破口。

为了精准得将超声波能量投放到靶区，不伤及周边组织，超声治疗手术过程一般需要医生操作超声治疗计划软件，借助医学图像的引导，人工观察医学图像上的病灶区域，手动勾画肿瘤靶区和危及器官，然后在病灶区域图像上根据自身经验，设定合适的超声剂量制定治疗计划，控制设备将超声波聚焦发射到靶区。

手动勾画肿瘤靶区和危及器官是非常耗时费力的工作，并且由于医生专业的局限性，熟悉掌握速度比较慢，学习曲线比较长。

基于上述问题，本申请提供了一种超声治疗系统及超声治疗系统的使用方法，能够降低超声治疗的操作繁琐度，以减轻工作繁重度。

下面，根据图1和图2描述本申请实施例的超声治疗系统的使用方法。

可以理解的是，如图1和图2所示，提供了一种超声治疗系统的使用方法，超声治疗系统包括：

B超诊断仪；

核磁共振成像仪；

超声治疗设备，超声治疗设备分别和B超诊断仪、核磁共振成像仪通信；

使用方法包括：

步骤S100，通过B超诊断仪获取患者的第一超声图像，并根据第一超声图像分析得到第一检查结果；

步骤S110，当第一检查结果表征为确诊，通过核磁共振成像获取MRI图像，并根据MRI图像分析得到第二检查结果；

步骤S120，通过超声治疗设备分析第一检查结果、第二检查结果，以获取与患者对应的识别模型和识别策略；

步骤S130，根据识别策略分别识别患者的第二超声图像、MRI图像，以获取病灶轮廓的坐标集合，其中，第二超声图像通过B超诊断仪获取得到；

步骤S140，根据坐标集合构建三维模型，并将通过识别模型获取三维模型中的坐标集合作为治疗计划；

步骤S150，根据治疗计划对患者进行超声治疗。

首先，通过B超诊断仪获取患者的第一超声图像，并根据第一超声图像分析得到第一检查结果；其次，当第一检查结果表征为确诊，通过核磁共振成像获取MRI图像，并根据MRI图像分析得到第二检查结果；再次，通过超声治疗设备分析第一检查结果、第二检查结果，以获取与患者对应的识别模型和识别策略；之后，根据识别策略分别识别患者的第二超声图像、MRI图像，以获取病灶轮廓的坐标集合；然后，根据坐标集合构建三维模型，并将通过识别模型获取三维模型中的坐标集合作为治疗计划；最后，根据治疗计划对患者进行超声治疗。本申请的超声治疗系统的使用方法，根据第一检查结果、第二检查结果，超声治疗设备就能够获取三维识别模型以及病灶轮廓的坐标集合，从而将坐标集合、三维识别模型结合在一起，进而制定治疗计划，最终实现对患者进行超声治疗，大大减少了医生繁琐的手动操作过程，只需核对相关的检测结果是否有误，以及治疗计划是否可行，大大减轻了超声治疗过程中的工作量。因此，本申请的超声治疗系统的使用方法，能够降低超声治疗的操作繁琐度，以减轻工作繁重度。

需要说明的是，在超声治疗系统中，超声治疗设备可以为高强度聚焦超声治疗设备。

可以理解的是，超声治疗设备设置有超声治疗计划模块、超声治疗辅助模块，B超诊断仪和超声治疗辅助模块通信，核磁共振成像仪和超声治疗计划模块通信，超声治疗计划模块和超声治疗辅助模块通信；

根据超声图像分析得到第一检查结果，包括：

通过超声治疗辅助模块分析第一超声图像，得到患者的第一检查结果。

根据本申请的一些实施例，根据MRI图像分析得到第二检查结果，包括：

通过超声治疗计划模块分析MRI图像，得到患者的第二检查结果。

可以理解的是，通过超声治疗设备分析第一检查结果、第二检查结果，以获取与患者对应的识别模型和识别策略，包括：

通过超声治疗计划模块分析第一检查结果、第二检查结果，得到诊断结果；

当诊断结果符合超声治疗要求，超声治疗辅助模块根据患者的诊断信息，选取对应的识别模型和识别策略。

可以理解的是，根据识别策略分别识别患者的第二超声图像、MRI图像，以获取病灶轮廓的坐标集合，包括：

超声治疗计划模块按照设定的间距获取疗前超声图像集，其中，疗前超声图像集包括多张第二超声图像；

超声治疗辅助模块根据疗前超声图像集、MRI图像、识别策略，获取病灶轮廓的坐标集合。

可以理解的是，根据坐标集合构建三维模型，并将通过识别模型获取三维模型中的坐标集合作为治疗计划，包括：

超声治疗辅助模块通过坐标集合构建得到三维模型；

将通过识别模型，识别三维模型中的病灶轮廓的坐标集合进行治疗的方式，设定为治疗计划。

可以理解的是，超声治疗设备设置有视频采集模块、治疗头100，超声治疗计划模块和视频采集模块通信；

根据治疗计划对患者进行超声治疗，包括：

通过视频采集模块，实时获取B超诊断仪的第三超声图像；

通过超声治疗辅助模块实时分析第三超声图像中病灶的位置；

当病灶的位置发生偏移，通过超声治疗辅助模块获取位置偏移量；

超声治疗计划模块控制三维模型进行相对位移，并控制治疗头100进行位置补偿，以使治疗头100的治疗区域对应三维模型的靶点。

在治疗过程中，由于呼吸运动、膀胱尿量变化、患者自身因为疼痛导致的意外运动等因素，之前勾画好的靶区和危及器官会发生移位和变形，这使得靶区上的超声计划剂量有所变化，导致危及器官可能受到过量照射或者照射剂量不足的情况发生，这对超声治疗的效果影响较大。为了解决靶区和危及器官位移与形变的不良影响，需要医生多次进行肿瘤靶区和危及器官的重新勾画，这使得临床医生的工作变的繁重。同时，超声治疗手术过程需要医生实时盯着用作治疗引导的医学图像，及时调整病灶发生位移和形变时的治疗计划。但实际情况中，医生还是会有走神或没注意的时候，存在超声意外发射到正常组织的情况发生，产生不良事件或并发症。因此，需要实时跟踪并获取位置偏移量，以作出相应改进。

可以理解的是，超声治疗计划模块控制三维模型进行相对位移，并控制治疗头100进行位置补偿，包括：

超声治疗计划模块控制三维模型进行相对位移，并获取位置变化的原因；

当原因为患者的病灶的意外运动，则控制治疗头100进行位置补偿。

可以理解的是，使用方法还包括：

对病灶轮廓的坐标集合进行矫正，得到矫正结果；

通过超声治疗辅助模块、矫正结果，优化识别模型。。

需要说明的是，超声治疗计划模块可以为超声治疗计划软件，超声治疗辅助模块可以为超声治疗AI(人工智能)辅助软件，视频采集模块可以为视频采集卡，超声治疗计划软件以及超声治疗AI辅助软件内置于高强度聚焦超声治疗设备配套的电脑中，高强度聚焦超声治疗设备、B超诊断仪以及视频采集卡依次连接，B超诊断仪的超声探头在高强度聚焦超声治疗设备配套的治疗头100中，核磁共振成像仪主要进行患者的疗前MRI检查并把疗前检查的MRI图像传输到超声治疗计划软件中。

需要说明的是，划分为两个软件两个软件通过接口进行数据通信，避免逻辑耦合，可拓展性也更强一些，而且既两个软件既可以部署到一台电脑上，也可以部署到两台电脑上，不同的电脑可以使用不同的硬件配置，保证软件更稳定运行，比如AI软件对GPU计算要求更高，就可以配置更高的显卡。

下面结合图3-图6来说明本申请实施例的超声治疗系统的使用方法。

第一步，患者需要进行问诊，医生在超声治疗计划治疗软件上登记患者基本信息，也就是诊断信息，通过B超诊断仪进行超声术前检查，超声图像会同步传输到超声治疗AI辅助软件，在医生自主判断和超声治疗AI辅助软件的辅助判断下，为患者进行子宫肌瘤的初步确诊；

其中，辅助方式可以为：将超声图像导入到超声治疗AI辅助软件，在该软件上可以自动识别图像中肿瘤的轮廓，帮助医生判断肿瘤的大小，类型，数量。

第二步、安排初步确诊患者去放射科做疗前MRI检查，检查完后将MRI图像资料回传到超声治疗计划软件上，根据之前的超声术前检查结果和疗前MRI检查结果，判定患者是否适合进行高强度聚焦超声治疗，如果符合就为患者预约手术；判定患者是否适合进行高强度聚焦超声治疗，具体过程如下：

根据超声术前检查结果和MRI检查结果，判断肌瘤位置是否在可治疗范围内(距离皮肤2～13cm)，肿瘤的大小是否在2～10cm之内，超声通路上的皮肤是否没有疤痕，超声通道上是否没有危机器官组织或骨骼阻挡，肌瘤内是否没有较大血管，肌瘤附近的血供是否过于丰富。

第三步，医生在超声治疗计划软件输入疗前诊断信息(病灶类型，大小，位置，患者生理特征等信息)，超声治疗计划软件将此部分信息传输给超声治疗AI辅助软件，超声治疗AI辅助软件根据诊断信息自动选择不同三维识别模型和识别策略；具体地，位于子宫前壁的肌瘤，图像特征就和位于子宫后壁的肌瘤不同，在进行识别时，就可以根据预诊断输入的先验知识跳跃链接到对应的卷积层进行特征匹配。

进一步地，三维识别模型的获取过程如下：采用增加残差模块和先验知识的3DRestU-Net、DenseU-Net、DDCU-Net、TransU-Net等多种卷积神经网络模型对不同类别的数据进行训练，结合医生的标注信息，验证不同编解码器堆叠结构，以及上下文纹理和语义信息融合机制训练模型，获得高维模型参数，得出多个三维识别模型。

第四步，手术过程中，医生通过超声治疗计划软件控制高强度聚焦超声治疗设备的治疗头100进行病灶定位，保证治疗区域可以覆盖病灶；

第五步，医生控制治疗头100以矢状面方向移动，每2mm的间距截取一张B超图像，最终获取一组疗前超声扫描图像；超声治疗计划软件将这组疗前扫描超声图像和该患者的疗前MRI图像传输给超声治疗AI辅助软件；超声治疗AI辅助软件根据两组图像数据，进行分析和自动识别，得出每张医学图像中子宫肌瘤轮廓的坐标集合，并根据结果坐标数据对子宫肌瘤病灶进行三维重建，生成三维模型文件。

其中，分析和自动识别具体过程如下：超声图像的识别和分析过程中，部分边界可能在超声模态的图像上，图像特征不明显，无法分辨肌瘤轮廓边界，但是MRI图像上能够分辨，此时就可以利用了疗前MRI图像模态的互补性，将MRI图像的轮廓识别结果去对超声图像识别结果做校正，提高超声图像的识别率。

第六步，如图4所示，超声治疗AI辅助软件将每张医学图像中子宫肌瘤轮廓的坐标集合和三维重建后的模型文件回传给超声治疗计划软件，超声治疗计划软件根据子宫肌瘤轮廓坐标集合，在医学图像中绘制出子宫肌瘤轮廓，并把子宫肌瘤三维模型渲染显示在软件界面的三维视图区域。

第七步，还可以对病灶的轮廓坐标集合进行矫正，医生根据自身经验，判断AI识别的子宫肌瘤是否正确，如果正确则进行下一步手术，如果不正确则使用轮廓绘制修改工具对子宫肌瘤轮廓进行矫正绘制；矫正完后，超声治疗计划软件将矫正后的超声图像和轮廓坐标集合传输给超声治疗AI辅助软件；超声治疗AI辅助软件根据矫正情况进行在线学习，优化识别模型，在后续的识别中根据矫正的轮廓返回坐标集合。

第八步，超声治疗计划软件中根据视频采集卡可以实时获取治疗头100内B超探头的实时超声图像视频流，显示在界面的动态超声图像区域，并以0.1s的频率截取超声图像传输给超声治疗AI辅助软件；超声治疗AI辅助软件对超声图像中的子宫肌瘤进行自动识别，将子宫肌瘤轮廓坐标集合回传给超声治疗计划软件，超声治疗计划软件根据轮廓坐标集合在超声图像视频流中绘制出子宫肌瘤的轮廓。

第九步，如图5所示，医生在完成AI识别结果矫正操作后，可以开启AI运动跟踪功能，超声治疗AI辅助软件会根据动态超声图像实时分析超声图像中子宫肌瘤位置的变化情况，将位置偏移量传输给超声治疗计划软件；超声治疗计划软件首先会控制子宫肌瘤三维模型进行相对位移，同时判断位置变化的原因，如果图像中子宫肌瘤的位置变化原因不是源于医生控制治疗头100移动，而是来自于患者组织器官自身的意外运动，则会发送运动控制命令给高强度聚焦超声治疗设备的治疗头100进行位置补偿，保证超声发射能够跟踪治疗计划的靶点。如果患者病灶意外运动的偏移量非常大，导致超声可能会聚焦发射到正常组织，并且高强度聚焦超声治疗设备的运动模块来不及进行位置矫正，超声治疗计划软件会直接发射超声发射停止命令，拦截超声发射，保证治疗安全。

具体地，判断发生位移的具体过程如下：

根据当前超声图像轮廓和前一帧图像轮廓的坐标对比，还有当前超声图像轮廓与三维模型的各切面投影形态对比。

(1)基于自动识别的病灶轮廓，在医生完成对各个病灶轮廓的准确度确认和人工修正后，将各个治疗层的病灶轮廓根据灰度插值算法和图像渲染模块进行三维重建，生成病灶三维模型在治疗软件的3D视图区。

(2)在治疗过程之中，动态去检测实时B超图像，自动识别出图像中的病灶轮廓形态，通过判断当前轮廓坐标与前一帧图像轮廓坐标的变化，得出x，y轴的偏移，再与三维重建后的肌瘤三维模型任意角度的切面投影进行比对，匹配出最可能的前面投影，计算出病灶z轴偏移量，并更新三维病灶的实时体位。进一步地，在图5中，病灶为影像中肌瘤的图像位置与形态；换能器指电能和声能相互转换的器件；超声通路为超声波定向传播的路径；焦斑形态：超声波聚焦到肌瘤上后，形成凝固性坏死的区域叫焦斑，焦斑的形状或特征就是焦斑形态。

第十步，治疗结束后，超声治疗AI辅助软件会将治疗过程数据进行记录；如果获得许可，可以将此部分数据回传给AI深度学习中，对识别模型进行再训练和优化，进一步提高识别模型识别的准确率，后续再对超声治疗AI辅助软件进行阶段升级。

本申请提供的基于人工智能的子宫肌瘤高强度聚焦的超声治疗系统及其使用方法，利用深度学习等人工智能技术，构建常见肿瘤医学图像标注数据集，通过影像分类、图像分割、机器学习等方式，实现病灶自动识别、器官和肿瘤三维重建、靶区运动跟踪、自适应治疗等功能，应用在子宫肌瘤的筛查、诊断和治疗阶段，解决了子宫肌瘤超声治疗现存的四个痛点问题：

1、手术治疗过程完全依赖医生经验水平，医生熟练掌握治疗技巧需要较长的学习时间和成本；

2、治疗过程中病灶位移导致治疗不精确和安全问题；

3、可能出现的漏诊、漏治疗导致疗效不高；

4、治疗过程由全程人为操作变为人工操作加软件自动化，提高了治疗效率。

同时，本申请实现了人工智能技术在超声治疗设备的应用，大大提高了治疗的安全有效性和治疗效率，便于将此治疗技术向医疗资源薄弱的县级医院进行推广，提升基层医疗服务水平。

根据本申请的第二方面实施例的超声治疗系统，超声治疗系统包括：

B超诊断仪，用于生成患者的第一超声图像、第二超声图像、第三超声图像；

核磁共振成像仪，用于生成患者的MRI图像；

超声治疗设备，超声治疗设备分别和B超诊断仪、核磁共振成像仪通信，超声治疗设备用于根据第一超声图像、第二超声图像、第三超声图像、MRI图像，设定治疗计划，并根据治疗计划对患者进行超声治疗。

以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中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，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读信号、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种超声治疗系统的使用方法，其特征在于，所述超声治疗系统包括：

B超诊断仪；

核磁共振成像仪；

超声治疗设备，所述超声治疗设备分别和所述B超诊断仪、所述核磁共振成像仪通信；

所述使用方法包括：

通过所述B超诊断仪获取患者的第一超声图像，并根据所述第一超声图像分析得到第一检查结果；

当所述第一检查结果表征为确诊，通过所述核磁共振成像获取MRI图像，并根据所述MRI图像分析得到第二检查结果；

通过所述超声治疗设备分析所述第一检查结果、所述第二检查结果，以获取与患者对应的识别模型和识别策略；

根据所述识别策略分别识别患者的第二超声图像、所述MRI图像，以获取病灶轮廓的坐标集合，其中，所述第二超声图像通过所述B超诊断仪获取得到；

根据所述坐标集合构建三维模型，并将通过所述识别模型获取所述三维模型中的所述坐标集合作为治疗计划；

根据所述治疗计划对患者进行超声治疗。

2.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，所述超声治疗设备设置有超声治疗计划模块、超声治疗辅助模块，所述B超诊断仪和所述超声治疗辅助模块通信，所述核磁共振成像仪和所述超声治疗计划模块通信，所述超声治疗计划模块和所述超声治疗辅助模块通信；

所述根据所述超声图像分析得到第一检查结果，包括：

通过所述超声治疗辅助模块分析所述第一超声图像，得到患者的第一检查结果。

3.根据权利要求2所述的使用方法，其特征在于，所述根据所述MRI图像分析得到第二检查结果，包括：

通过所述超声治疗计划模块分析所述MRI图像，得到患者的第二检查结果。

4.根据权利要求2所述的使用方法，其特征在于，所述通过所述超声治疗设备分析所述第一检查结果、所述第二检查结果，以获取与患者对应的识别模型和识别策略，包括：

通过所述超声治疗计划模块分析所述第一检查结果、所述第二检查结果，得到诊断结果；

当所述诊断结果符合超声治疗要求，所述超声治疗辅助模块根据患者的诊断信息，选取对应的识别模型和识别策略。

5.根据权利要求4所述的使用方法，其特征在于，所述根据所述识别策略分别识别患者的第二超声图像、所述MRI图像，以获取病灶轮廓的坐标集合，包括：

所述超声治疗计划模块按照设定的间距获取疗前超声图像集，其中，所述疗前超声图像集包括多张第二超声图像；

所述超声治疗辅助模块根据所述疗前超声图像集、所述MRI图像、所述识别策略，获取病灶轮廓的坐标集合。

6.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，所述根据所述坐标集合构建三维模型，并将通过所述识别模型获取所述三维模型中的所述坐标集合作为治疗计划，包括：

所述超声治疗辅助模块通过所述坐标集合构建得到所述三维模型；

将通过所述识别模型，识别所述三维模型中的所述病灶轮廓的坐标集合进行治疗的方式，设定为治疗计划。

7.根据权利要求6所述的使用方法，其特征在于，所述超声治疗设备设置有视频采集模块、治疗头，所述超声治疗计划模块和所述视频采集模块通信；

所述根据所述治疗计划对患者进行超声治疗，包括：

通过所述视频采集模块，实时获取所述B超诊断仪的第三超声图像；

通过所述超声治疗辅助模块实时分析所述第三超声图像中病灶的位置；

当病灶的位置发生偏移，通过所述超声治疗辅助模块获取位置偏移量；

所述超声治疗计划模块控制所述三维模型进行相对位移，并控制所述治疗头进行位置补偿，以使所述治疗头的治疗区域对应所述三维模型的靶点。

8.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于，所述所述超声治疗计划模块控制所述三维模型进行相对位移，并控制所述治疗头进行位置补偿，包括：

所述超声治疗计划模块控制所述三维模型进行相对位移，并获取位置变化的原因；

当所述原因为患者的病灶的意外运动，则控制所述治疗头进行位置补偿。

9.根据权利要求6所述的使用方法，其特征在于，所述使用方法还包括：

对病灶轮廓的坐标集合进行矫正，得到矫正结果；

通过所述超声治疗辅助模块、所述矫正结果，优化所述识别模型。

10.一种超声治疗系统，其特征在于，所述超声治疗系统包括：

B超诊断仪，用于生成患者的第一超声图像、第二超声图像、第三超声图像；

核磁共振成像仪，用于生成患者的MRI图像；

超声治疗设备，所述超声治疗设备分别和所述B超诊断仪、所述核磁共振成像仪通信，所述超声治疗设备用于根据所述第一超声图像、所述第二超声图像、所述第三超声图像、所述MRI图像，设定治疗计划，并根据所述治疗计划对患者进行超声治疗。