CN117752360A - 超声引导成像系统、方法、计算机设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种超声引导成像系统、方法、计算机设备和存储介质。所述系统包括内窥镜模块、超声模块、光学相干断层成像模块和活检件，所述内窥镜模块包括内窥镜，所述超声模块包括超声探头；所述内窥镜，用于获取目标对象的感兴趣区域的内窥图像，根据所述内窥图像引导所述超声探头到达所述感兴趣区域附近；所述超声探头，用于获取插入有活检件的感兴趣区域的超声图像，并根据所述超声图像确定活检件的目标成像位置；所述光学相干断层成像模块，用于在所述活检件旋转过程中，获取所述目标成像位置处所述感兴趣区域的高分辨率组织图像。所述系统能够在组织学的层面实时、真实地、高分辨地还原病变内部的结构，得到完整病变部位信息。

Description

超声引导成像系统、方法、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及介入成像技术领域，特别是涉及一种超声引导成像系统、方法、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术

内镜检查从病人的外腔道进入到身体内对病变处检查，可直接对胃、肠等病变部位的浅表或内腔进行大视野的直接观测，却无法对病变内部进行观察。因此内镜与超声结合，通过在内窥镜成像镜头前端结合超声探头进行实时成像，能够在到达病变组织附近后，对其进行带有深度信息的二维或三维成像。但是成像往往还不能准确识别出病变处的生化信息，无法准确判断出病变的发展状态。而超声引导针吸活检作为一种通过获取细胞或组织标本进行细胞学和病理学检查的新技术，可对病变进行定性判断。

传统的超声引导针吸活检中，常用凸阵的超声探头对病变部位进行纵切面方向的二维成像，然而，超声凸阵成像不能在组织学的层面实时、真实地、高分辨地还原病变内部的结构，无法得到完整的病变部位信息。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够在组织学的层面实时、真实地、高分辨率地还原病变内部的结构，得到完整病变部位信息的超声引导成像系统、方法、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

第一方面，本申请提供了一种超声引导成像系统，系统包括内窥镜模块、超声模块、光学相干断层成像模块和活检件，内窥镜模块包括内窥镜，超声模块包括超声探头；

内窥镜，用于获取目标对象的感兴趣区域的内窥图像，根据内窥图像引导超声探头到达感兴趣区域附近；

超声探头，用于获取插入有活检件的感兴趣区域的超声图像，并根据超声图像确定活检件的目标成像位置；

光学相干断层成像模块，用于在活检件旋转过程中，获取目标成像位置处感兴趣区域的高分辨率组织图像。

在其中一个实施例中，系统还包括手柄，手柄包括前端部、操纵部和成像接口部，前端部集成有超声探头管和内窥镜，超声探头管上包括超声探头和活检出孔，操纵部包括活检入孔和旋转驱动部件，活检件通过活检入孔到达活检出孔，并防置于活检出孔；活检件伸出时针尖处于最前端，超声探头位于针尖后，内窥镜位于超声探头后；成像接口部与光学相干断层成像模块相连接；

手柄，用于将活检出孔的活检件插入感兴趣区域；在确定目标成像位置后，通过旋转驱动部件控制活检件旋转；

成像接口部，用于传输光学相干断层成像模块发射的探测光至活检件，并将活检件旋转过程中形成的反射光信号，传回至光学相干断层成像模块，获取目标成像位置处感兴趣区域的高分辨率组织图像。

在其中一个实施例中，光学相干断层成像模块包括光滑环和光纤连接器，光滑环包括定端和转端，定端与光学相干断层成像模块上的光纤连接器连接，转端与活检件中的光纤连接器连接；

光滑环，用于将光学相干断层成像模块发射的探测光传输至成像接口部，将成像接口部传回的活检件旋转过程中形成的反射光信号，传输至光学相干断层成像模块，并通过定端控制光学相干断层成像模块上的光纤连接器不会转动受力。

在其中一个实施例中，旋转驱动部件包括电机和传动装置；

旋转驱动部件的电机转动带动传动装置，从而带动活检件旋转。

在其中一个实施例中，活检件中包括光学相干断层成像导管以及依次连接的旋转件、分叉接口和光纤连接器，光学相干断层成像导管与活检件固定连接；

在活检件旋转过程中，分叉接口不旋转，光学相干断层成像导管、旋转件和光纤连接器旋转，光学相干断层成像导管在活检件旋转过程中对光学相干断层成像模块发射的探测光进行反射，形成反射光信号。

在其中一个实施例中，光学相干断层成像导管包括带斜角反射面的光纤元件。

在其中一个实施例中，光学相干断层成像模块还用于在活检针的回拉过程中，确定高分辨率组织图像的变化情况，根据高分辨率组织图像以及高分辨率组织图像的变化情况评估感兴趣区域的位置是否异常。

在其中一个实施例中，活检件中还包括连通的注射器接口和注射器通道；

若感兴趣区域位置无异常时，在注射器接口接入针筒，将针筒与注射器通道连通，进行组织吸取或注射药物。

第二方面，本申请还提供了一种超声引导成像方法，包括：

获取目标对象的感兴趣区域的内窥图像，根据内窥图像引导超声探头到达感兴趣区域附近；

获取插入有活检件的感兴趣区域的超声图像，并根据超声图像确定活检件的目标成像位置；

在活检件旋转过程中，获取目标成像位置处感兴趣区域的高分辨率组织图像。

第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

获取目标对象的感兴趣区域的内窥图像，根据内窥图像引导超声探头到达感兴趣区域附近；

获取插入有活检件的感兴趣区域的超声图像，并根据超声图像确定活检件的目标成像位置；

在活检件旋转过程中，获取目标成像位置处感兴趣区域的高分辨率组织图像。

第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取目标对象的感兴趣区域的内窥图像，根据内窥图像引导超声探头到达感兴趣区域附近；

获取插入有活检件的感兴趣区域的超声图像，并根据超声图像确定活检件的目标成像位置；

在活检件旋转过程中，获取目标成像位置处感兴趣区域的高分辨率组织图像。

第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取目标对象的感兴趣区域的内窥图像，根据内窥图像引导超声探头到达感兴趣区域附近；

获取插入有活检件的感兴趣区域的超声图像，并根据超声图像确定活检件的目标成像位置；

在活检件旋转过程中，获取目标成像位置处感兴趣区域的高分辨率组织图像。

上述超声引导成像系统、方法、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，在对目标对象的感兴趣区域多次进出针进行正式的组织抽吸活检之前，超声引导成像系统中OCT模块可以先行对要抽吸活检的感兴趣区域附近的组织进行高分辨、实时的高分辨率成像观测，还原感兴趣区域在组织层面上的结构，有助于医生获取更多维的信息从而对病情进行有多维度、更准确的判断，防止进针位置错误、位置过深对病人造成伤害。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中超声引导成像系统的示意图；

图2为一个实施例中手柄的结构示意图；

图3为一个实施例中连接活检件和OCT主机的光滑环的结构示意图；

图4为一个实施例中活检针的结构以及旋转驱动部件驱动活检件旋转的示意图；

图5为一个实施例中活检件针体的结构示意图；

图6为一个实施例中OCT导管的结构示意图；

图7为一个实施例中超声引导成像方法的流程示意图；

图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个示例性的实施例中，如图1所示，提供了一种超声引导成像系统100，包括内窥镜模块10、超声模块20、光学相干断层成像模块30和活检件40，内窥镜模块10包括内窥镜11，超声模块20包括超声探头21。其中：

内窥镜11，用于获取目标对象的感兴趣区域的内窥图像，根据内窥图像引导超声探头21到达感兴趣区域附近。

超声探头21，用于获取插入有活检件40的感兴趣区域的超声图像，并根据超声图像确定活检件40的目标成像位置。

光学相干断层成像模块30，用于在活检件40旋转过程中，获取目标成像位置处感兴趣区域的高分辨率组织图像。

其中，目标对象是指需要进行活检的目标人体。感兴趣区域可以是病变部位，也可以称为病灶。目标成像位置是指满足光学相干断层成像（optical coherence tomography，OCT）的位置及深度。

具体的，超声引导成像系统在工作过程中运用了内窥、超声、OCT三种成像技术。超声引导成像系统中还包括手柄。超声引导成像系统通过手柄操控内窥镜，将内窥镜插入目标对象的检查腔道，查找到目标对象的感兴趣区域，获取目标对象的感兴趣区域的实时内窥图像，并根据实时内窥图像通过手柄操控超声探头到达感兴趣区域附近，超声探头获取感兴趣区域的超声图像，调整手柄控制使超声探头与感兴趣区域接触达到良好的成像效果，确定穿刺成像部位，开启光学相干断层成像模块。

在内窥及超声成像的实时图像下，向感兴趣区域插入活检件，通过超声图像评估活检件的进针深度，以免进针过深对病人造成伤害，根据进针深度确定活检件的目标成像位置。

通过手柄控制活检件旋转，OCT模块在活检件旋转过程中，获取目标成像位置处感兴趣区域的实时高分辨率组织图像，实时高分辨率组织图像可以是二维或三维图像。实时高分辨率组织图像可以简称为OCT图像。根据OCT图像可评估当前感兴趣区域的位置是否异常，防止进针位置错误、位置过深对目标对象造成伤害。

可选地，活检件主要用于穿刺时用OCT模块对感兴趣区域进行三维成像，具体为由侧向扫描旋转成二维配合插入，或拉出动作成三维图像。

可选地，OCT主机接收的反射光信号被光电转换器转换成数字信号后，可以用专用集成电路或在终端上对数据进行处理，如去直流、光谱定标、加窗、傅里叶变换等，把频域干涉信号还原成时域信号后，把线拼成图像，得到高分辨率组织图像。其中，线指在一个特定位置的深度方向上，带有组织的折射率信息的光强曲线，即深度-折射率曲线。还原成时域信号后，线才带有深度-折射率信息。

可选地，超声模块还包括超声主机，超声主机主要负责发射、接收超声脉冲、处理超声信号及数据、数据存储传输等功能。该超声主机通过接口与超声探头连接，传输发射脉冲和接收数据，以生成超声图像。

可选地，超声探头可以是凸阵、线阵、相控阵等。内窥镜为传统的软式内窥镜，集成在手柄的前端中。

可选地，内窥镜模块还包括内窥镜主机，内窥镜主机在分类上属于软式内镜，主要负责控制并发出内窥镜照明所用的光，给成像提供所需亮度，并处理、传输内窥镜的成像信息。该内窥镜主机通过接口与手柄进行连接。

可选地，OCT模块还包括OCT主机，OCT主机可以是时域、谱域或扫频域的光学相干层析方案。OCT主机的主要部件包括光源、干涉仪、光电转换器、数据采集传输器、参考臂等。光源可以是宽带LED光源、宽带激光光源。干涉仪可以是马赫贞德干涉仪或迈克尔逊干涉仪。光电转换器可以是平衡探测器或光谱仪。参考臂一般包括光功率控制元件、可控位置的反射镜或电动延迟线。

示例性地，在时域方案中，OCT主机主要包括宽带光源、光探测器、干涉光路和参考臂。在谱域方案中，OCT主机主要包括宽带光源、光谱仪、干涉光路和参考臂。在扫频域方案中，OCT主机主要包括扫频激光器、平衡探测器、数据采集卡、光纤干涉光路和参考臂。

在本实施例中，在对目标对象的感兴趣区域多次进出针进行正式的组织抽吸活检之前，超声引导成像系统中OCT模块可以先行对要抽吸活检的感兴趣区域附近的组织进行高分辨、实时的三维成像观测，还原感兴趣区域在组织层面上的结构，有助于医生获取更多维的信息从而对病情进行有多维度、更准确的判断，防止进针位置错误、位置过深对病人造成伤害。

在一个示例性的实施例中，系统还包括手柄，手柄包括前端部、操纵部和成像接口部，前端部集成有超声探头管和内窥镜，超声探头管上包括超声探头和活检出孔，操纵部包括活检入孔和旋转驱动部件，活检针通过活检入孔到达活检出孔，并防置于活检出孔；活检件伸出时针尖处于最前端，超声探头位于针尖后，内窥镜位于超声探头后；成像接口部与光学相干断层成像模块相连接；

手柄，用于将活检出孔的活检件插入感兴趣区域；在确定目标成像位置后，通过旋转驱动部件控制活检件旋转。

成像接口部，用于传输光学相干断层成像模块发射的探测光至活检件，并将活检件旋转过程中形成的反射光信号，传回至光学相干断层成像模块，获取目标成像位置处感兴趣区域的高分辨率组织图像。

具体的，手柄主要用于内镜医师握持和操作，构造一般包括如下部分：前端部、弯曲部、插入管、操纵部、接目部以及成像接口部。前端部是硬性部分。

手柄的结构示意图如图2所示，手柄50前端部的端面包括超声探头管51，超声探头管51上有送水送气出口孔511、活检出孔512和超声探头21，从手柄最外侧到里的顺序分别为送水送气出口孔511、超声探头21和活检出孔512，除此外，前端部的端面还有内窥镜11以及导光窗52。内窥镜即内窥镜头。

操纵部包括活检入孔53和旋转驱动部件54，活检件40的针体41通过活检入孔53到达活检出孔512，并防置于活检出孔512。针体41伸出时针尖处于最前端，超声探头21位于针尖后，内窥镜11位于超声探头21后。在活检件40出口处有一段比活检件40外径稍大的套管55，使活检件40在旋转时的位置能相对稳定，减小成像图像的不稳定。

活检件40包括分叉接口42和光纤连接器43，分叉接口42引出光纤连接器43，光纤连接器43与合金管60连接，光纤连接器43与OCT模块30中的光滑环31连接。

在成像过程中，手柄用于将活检出孔的活检件插入感兴趣区域，在确定目标成像位置后，通过旋转驱动部件控制活检件旋转。成像接口部用于传输光学相干断层成像模块发射的探测光至活检件，并将活检件旋转过程中形成的反射光信号，传回至光学相干断层成像模块，获取目标成像位置处感兴趣区域的高分辨率组织图像。

进一步的，手柄用于把内窥、超声和OCT成像的导管组件集合到一起。在进行正式的抽吸活检之前，先在手柄的活检入孔装上旋转驱动部件后，再装入活检件。在完成抽吸活检后，拔出活检件，并从手柄上移除旋转驱动部件。能够灵活安装旋转驱动部件。

在本实施例中，通过手柄上的旋转驱动部件驱动活检件旋转，能够使活检件能够有效地采集组织样本，获取更全面的病变部位信息。

在上述实施例中，光学相干断层成像模块包括光滑环和光纤连接器，光滑环包括定端和转端，定端与光学相干断层成像模块上的光纤连接器连接，转端与活检件中的光纤连接器连接；

光滑环，用于将光学相干断层成像模块发射的探测光传输至成像接口部，将成像接口部传回的活检件旋转过程中形成的反射光信号，传输至光学相干断层成像模块，并通过定端控制光学相干断层成像模块上的光纤连接器不会转动受力。

具体的，光滑环用于让活检件转动时，光信号能传回OCT主机并且主机上的光纤连接器不会转动受力。光滑环的定端不转动，转端可以转动。光滑环的定端和转端都有透镜元件，透镜元件可以是格林透镜，也可以是非球面或球面透镜等。定端和转端的光纤连接器的纤芯都位于透镜的焦点处。

示例性地，如图3所示，展示了连接活检件和OCT主机的光滑环的结构示意图，该结构示意图为光滑环的可实现方式中的一种。光滑环31包括定端311和转端312，定端311包括透镜3111，转端312包括透镜3121。光的传输路径为从OCT主机的激光器中发出，通过光纤传输到的OCT模块30的光纤连接器32，然后先后经过透镜3111、透镜3121再到活检件40的光纤连接器43，最后传输到活检件。

在本实施例中，光滑环的转端可以随活检件转动，使得OCT模块能够实现旋转成像，并将OCT模块的光纤连接器与定端相连接，确保OCT模块自身的光纤连接器不发生转动，能够保证OCT模块生成有效的高分辨率三维图像。

在上述实施例中，旋转驱动部件包括电机和传动装置；旋转驱动部件的电机转动带动传动装置，从而带动活检件旋转。

OCT模块工作时，控制发出光源后，再由旋转驱动部件的电机转动带动传动装置，从而带动活检件中的转轴转动，转轴把转动的力传输到活检件上带动活检件的针体转动，使OCT模块成像出B扫图。

可选地，旋转驱动部件中的电机可以是中空电机、非中空的直流无刷电机等。

在本实施例中，通过旋转驱动部件中的电机带动传动装置，从而带动活检件旋转，能够使活检件能够有效地采集组织样本，获取更全面的病变部位信息。

在一个示例性的实施例中，活检件中包括光学相干断层成像导管以及依次连接的旋转件、分叉接口和光纤连接器，光学相干断层成像导管与活检件固定连接；

在活检件旋转过程中，分叉接口不旋转，光学相干断层成像导管、旋转件和光纤连接器旋转，光学相干断层成像导管在活检件旋转过程中对光学相干断层成像模块发射的探测光进行反射，形成反射光信号。

具体的，活检件还包括注射器接口。旋转件包括扭力弹簧和转轴。活检件转动时，分叉接口、注射器接口不旋转，但是活检件的光学相干断层成像导管，简称为OCT导管、光纤连接器、转轴、扭力弹簧、针体都被电机带动转动。

活检件工作时，放置于活检出孔。活检件为包含OCT导管的针体，该针体的大小可以根据实际需求选择，如针体的外径可以小于2mm，长度40cm。针体需要负责穿刺组织，进行取样，同时也要把电机转动的扭力传递到针上，从而让针转动，使针内的OCT光可以成横截面扫动成像。

针体的材质可以是合金，也可以是透明塑胶，如PTC-B塑胶，减小一定断针的风险。用合金做针体材质时，需要在针尖附近开个小口或缝隙形成光学窗，让光可以透出并返回OCT导管。用塑胶做针体时，需要选用透明的塑胶配合透明胶水形成光学窗。

针体内部分中空，另外部分空间用于放置并固定OCT导管。OCT导管只占据针体的部分空间，与针体用胶水连接固定，并且针体内留出独立的通道用于吸取组织及注射药物。

如图4所示，为活检针的结构以及旋转驱动部件驱动活检件旋转的示意图。

其中，活检件40包括针体41、旋转件44、分叉接口42、注射器接口45和光纤连接器43。旋转件44包括扭力弹簧441和转轴442。针体41顶部与扭力弹簧441尾部硬连接，扭力弹簧441头部与中空的转轴442连接，转轴442与旋转驱动部件54相连。旋转驱动部件54包括电机541和传动装置542。转轴442上连接分叉接口42，分叉接口42直通端只引出OCT成像导管的光纤连接器43，该分叉接口42直通端与下面的注射器通道不连通。分叉接口42下面是注射器接口45，用于连接注射器，注射器接口45一直连通到针体41前端，并且不与OCT导管连通。注射器接口45用于连接穿刺取样时的负压针筒，或者连接用于配合治疗输药的普通针筒。扭力弹簧441后面与合金管60用胶水固定或焊接连接，合金管60可以是镍钛合金管，或其他材质，与OCT导管最末端的光纤连接器43连接。

整个活检件40各个部件之间的连接为刚性连接，因此在转动的时候才能带动一起旋转。光纤连接器43到合金管60到分叉接口42再到转轴442，这几个部分都是刚性部件，不可弯曲。而扭力弹簧441和OCT导管中的单模光纤有一定的弯折能力，能以一定的弯折半径过弯，从而使活检件40能随着内窥镜的前端一起经过弯曲的人体内腔道到达感兴趣区域附近。

除了OCT导管，在活检件40内还存在注射器通道，从注射器接口45一直连通到针体41的针尖前端。注射器通道的作用如下：1、注射器接口接负压针筒，通过注射器接口连通注射器通道，用于抽取活检组织；2、注射器接口接注射器，通过注射器接口连通注射器通道，用于注射治疗药物，或注射治疗的介质如光热材料。在旋转驱动部件54工作时，电机541带动传动装置542，从而带动一整根活检件40进行旋转。

示例性地，如图5所示，展示了一种活检件针体的结构示意图。针体41包括开孔411、OCT导管412和注射器通道413。针体41中针尖的作用主要为穿刺进入组织中，对组织进行OCT成像、活检或治疗。由于需要对组织进行穿刺，针尖的造型一般为斜切口，便于造成应力穿刺进入组织中。针体的材质一般为金属，一般为合金，也可以换作塑胶特别是非脆性塑胶以减少断针风险，如PTC-B塑胶。用合金或不透明塑胶材料做针体时，需要在针体41顶端上设置一个开孔411作为光学窗，便于光信号能由此穿出到达组织，也可以使用透明塑胶作为材质。OCT导管412可用胶水固定于针体41内，且针体41内需要留出注射器通道413。

在本实施例中，在活检件旋转过程中，分叉接口不旋转，光学相干断层成像导管、旋转件和光纤连接器旋转，能够使光学相干断层成像导管在活检件旋转过程中实时对光学相干断层成像模块发射的探测光进行反射，形成反射光信号，传回至OCT模块，生成高分辨率、实时高分辨率组织图像。

在上述实施例中，光学相干断层成像导管包括带斜角反射面的光纤元件。

活检件中的OCT导管主要为基于光纤的光学件。OCT导管主要通过单模光纤传导宽带光。在单模光纤尾部做光纤连接器，与旋转驱动部件连接。

对于OCT导管的主要光纤元件，有几种方案实现出射光：方案1，单模光纤+无芯光纤+格林透镜+带斜角反射面的无芯光纤；方案2，单模光纤+格林透镜+带斜角反射面的无芯光纤；方案3，单模光纤+无芯光纤+格林透镜+无芯光纤+格林透镜+带斜角反射面的无芯光纤；方案4，单模光纤+无芯光纤+带斜角反射面的球透镜；方案5，单模光纤+带斜角反射面的球透镜；方案6，单模光纤+无芯光纤+格林透镜+无芯光纤+带斜角反射面的球透镜；方案7，单模光纤+无芯光纤+格林透镜+带斜角反射面的球透镜。在这几种方案中带斜角反射面的球透镜和斜角反射面的无芯光纤可以在斜角反射面上镀膜增强反射光纤，也可以做空气腔形成全反射。这些元件之间都是光纤元件，使用焊接进行元件连接，或胶水粘接。一般斜角反射面的角度为35-50°。

可选地，也可以不使用斜角反射面进行反射，改用棱镜进行反射。例如，光纤元件的外径可以都是125微米；格林透镜可用多模光纤代替。

如图6所示，展示了OCT导管的结构示意图，OCT导管的聚光方式有很多种，图中展示的为方案1，激光从主机到光滑环后，主要经过活检件中OCT导管412的单模光纤4121传输、经无芯光纤4122扩散、经格林透镜4123聚焦整形、经带反射膜4124a的无芯光纤4124反射后，从活检件的侧向到达针外的组织中。

在本实施例中，将带斜角反射面的光纤元件作为OCT导管的主要光纤元件，

可以减少光信号的反射损耗，提高信号传输的效率和稳定性。斜角反射面可以有效减小光纤元件内部的光损耗，提高光信号传输质量，降低系统性能的衰减。

在一个示例性的实施例中，光学相干断层成像模块还用于在活检针的回拉过程中，确定高分辨率组织图像的变化情况，根据高分辨率组织图像以及高分辨率组织图像的变化情况评估感兴趣区域的位置是否异常。

活检针主要用于穿刺时用OCT模块对感兴趣区域进行三维成像，具体为由侧向扫描旋转成二维配合插入或拉出动作成三维图像。活检针在穿刺成像完成前后，还可以针吸出病灶组织，便于对其病灶组织进行病情分析。除此外还可以接入其他激光，如近红外波段的激光，对病灶进行光热治疗、激光消融等。

具体的，光学相干断层成像模块，用于在活检件旋转过程中，获取目标成像位置处感兴趣区域的OCT图像，观测OCT图像及超声图像使活检件缓慢进入感兴趣区域。之后，通过手柄回拉活检件，光学相干断层成像模块回拉成像，调整活检件的深度，确定高分辨率组织图像和超声图像的变化情况，并根据变化情况评估感兴趣区域的位置是否存在异常。判断位置无异常后进行抽吸活检，或进行注射治疗，或光热/消融治疗，或结束成像。在结束成像后，拔出活检件。

在本实施例中，该系统为带OCT成像功能的、诊疗一体的、可旋转和回拉成像的结构，通过高分辨率组织图像以及高分辨率组织图像的变化情况评估感兴趣区域的位置是否异常，有助于医生获取更多维的信息从而对病情进行有多维度、更准确的判断，防止进针位置错误、位置过深对病人造成伤害。

在上述实施例中，活检件中还包括连通的注射器接口和注射器通道；若感兴趣区域位置无异常时，在注射器接口接入针筒，将针筒与注射器通道连通，进行组织吸取或注射药物。

在位置无异常时，在注射器接口接入负压针筒，以抽取活检组织。在成像和吸取组织的功能外，也可以用活检件进行输药治疗、或光热治疗、或激光消融等，实现诊疗一体化。具体的，在注射器接口接入用于配合治疗输药的普通针筒，也可以称为注射器，用于注射治疗药物，或注射治疗的介质如光热材料。

在本实施例中，通过针内结构让穿刺针保留原穿刺吸取组织的功能外，还能进行OCT侧向侧向和进行激光光热治疗或消融治疗，实现诊疗一体化。

在另一个实施例中，提供了一种超声引导成像系统，包括内窥镜模块、超声模块、光学相干断层成像模块、活检件、手柄和显示模块。内窥镜模块包括内窥镜和内窥主机，超声模块包括超声探头和超声主机，光学相干断层成像模块包括光滑环和OCT主机。内窥主机、超声主机和OCT主机均与手柄连接，手柄包括旋转驱动部件，用于驱动活检件旋转，超声探头和内窥镜集成在手柄上。OCT主机上还包括光滑环，用于将光学相干断层成像模块发射的探测光传输至成像接口部，将成像接口部传回的活检件旋转过程中形成的反射光信号，传输至光学相干断层成像模块，并通过定端控制光学相干断层成像模块上的光纤连接器不会转动受力。

显示模块包括主机和显示器，主机与OCT主机、超声主机或内窥镜主机中的一个连接，收集来自OCT主机、超声主机或内窥镜主机发来的OCT、超声和内窥镜的图像相关信号，再对图像做处理后把图像显示在连接的显示器上。显示器的个数为至少一个，用于显示OCT、超声和内窥的图像。

在本实施例中，通过实时显示OCT、超声和内窥的图像，有利于操作人员根据图像调整活检件的位置。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的超声引导成像系统的超声引导成像方法。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述系统中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个超声引导成像方法实施例中的具体限定可以参见上文中对于超声引导成像系统的限定，在此不再赘述。

在一个示例性的实施例中，如图7所示，提供了一种超声引导成像方法，以该方法应用于图1中的超声引导成像系统为例进行说明，包括以下步骤702至步骤706。其中：

步骤702，获取目标对象的感兴趣区域的内窥图像，根据内窥图像引导超声探头到达感兴趣区域附近。

步骤704，获取插入有活检件的感兴趣区域的超声图像，并根据超声图像确定活检件的目标成像位置。

步骤706，在活检件旋转过程中，获取目标成像位置处感兴趣区域的高分辨率组织图像。

超声引导成像系统系统包括内窥镜模块、超声模块、光学相干断层成像模块和活检件，内窥镜模块包括内窥镜，超声模块包括超声探头。通过内窥镜获取目标对象的感兴趣区域的内窥图像，根据内窥图像引导超声探头到达感兴趣区域附近。通过超声探头获取插入有活检件的感兴趣区域的超声图像，并根据超声图像确定活检件的目标成像位置。通过光学相干断层成像模块在活检件旋转过程中，获取目标成像位置处感兴趣区域的高分辨率组织图像。

上述超声引导成像方法中，在对目标对象的感兴趣区域多次进出针进行正式的组织抽吸活检之前，可以先行对要抽吸活检的感兴趣区域附近的组织进行高分辨、实时的三维成像观测，还原感兴趣区域在组织层面上的结构，有助于医生获取更多维的信息从而对病情进行有多维度、更准确的判断，防止进针位置错误、位置过深对病人造成伤害。

在一个示例性的实施例中，系统还包括手柄，手柄包括前端部、操纵部和成像接口部，前端部集成有超声探头管和内窥镜，超声探头管上包括超声探头和活检出孔，操纵部包括活检入孔和旋转驱动部件，活检件通过活检入孔到达活检出孔，并防置于活检出孔；活检件伸出时针尖处于最前端，超声探头位于针尖后，内窥镜位于超声探头后；成像接口部与光学相干断层成像模块相连接；

在活检件旋转过程中，获取目标成像位置处感兴趣区域的高分辨率组织图像，包括：通过手柄将活检出孔的活检件插入感兴趣区域；在确定目标成像位置后，通过旋转驱动部件控制活检件旋转；通过成像接口部传输光学相干断层成像模块发射的探测光至活检件，并将活检件旋转过程中形成的反射光信号，传回至光学相干断层成像模块，获取目标成像位置处感兴趣区域的高分辨率组织图像。

在一个示例性的实施例中，光学相干断层成像模块包括光滑环和光纤连接器，光滑环包括定端和转端，定端与光学相干断层成像模块上的光纤连接器连接，转端与活检件中的光纤连接器连接；

该方法还包括：通过光滑环将光学相干断层成像模块发射的探测光传输至成像接口部，将成像接口部传回的活检件旋转过程中形成的反射光信号，传输至光学相干断层成像模块，并通过定端控制光学相干断层成像模块上的光纤连接器不会转动受力。

在一个示例性的实施例中，旋转驱动部件包括电机和传动装置；

该方法还包括：通过旋转驱动部件的电机转动带动传动装置，从而带动活检件旋转。

在一个示例性的实施例中，活检件中包括光学相干断层成像导管以及依次连接的旋转件、分叉接口和光纤连接器，光学相干断层成像导管与活检件固定连接；

该方法还包括：在活检件旋转过程中，分叉接口不旋转，光学相干断层成像导管、旋转件和光纤连接器旋转，通过光学相干断层成像导管在活检件旋转过程中对光学相干断层成像模块发射的探测光进行反射，形成反射光信号。

在一个示例性的实施例中，光学相干断层成像导管包括带斜角反射面的光纤元件。

在一个示例性的实施例中，该方法还包括：通过光学相干断层成像模块在活检针的回拉过程中，确定高分辨率组织图像的变化情况，根据高分辨率组织图像以及高分辨率组织图像的变化情况评估感兴趣区域的位置是否异常。

在一个示例性的实施例中，活检件中还包括连通的注射器接口和注射器通道；

该方法还包括：若感兴趣区域位置无异常时，在注射器接口接入针筒，将针筒与注射器通道连通，进行组织吸取或注射药物。

应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

上述超声引导成像系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个示例性的实施例中，提供了一种计算机设备，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC（近场通信）或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种超声引导成像方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面，可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic RandomAccess Memory，DRAM）等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种超声引导成像系统，其特征在于，所述系统包括内窥镜模块、超声模块、光学相干断层成像模块和活检件，所述内窥镜模块包括内窥镜，所述超声模块包括超声探头；

所述内窥镜，用于获取目标对象的感兴趣区域的内窥图像，根据所述内窥图像引导所述超声探头到达所述感兴趣区域附近；

所述超声探头，用于获取插入有活检件的感兴趣区域的超声图像，并根据所述超声图像确定活检件的目标成像位置；

所述光学相干断层成像模块，用于在所述活检件旋转过程中，获取所述目标成像位置处所述感兴趣区域的高分辨率组织图像。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括手柄，所述手柄包括前端部、操纵部和成像接口部，所述前端部集成有超声探头管和所述内窥镜，所述超声探头管上包括超声探头和活检出孔，所述操纵部包括活检入孔和旋转驱动部件，所述活检件通过所述活检入孔到达所述活检出孔，并防置于所述活检出孔；所述活检件伸出时针尖处于最前端，超声探头位于针尖后，内窥镜位于超声探头后；所述成像接口部与所述光学相干断层成像模块相连接；

所述手柄，用于将所述活检出孔的活检件插入感兴趣区域；在确定所述目标成像位置后，通过所述旋转驱动部件控制所述活检件旋转；

所述成像接口部，用于传输所述光学相干断层成像模块发射的探测光至所述活检件，并将所述活检件旋转过程中形成的反射光信号，传回至所述光学相干断层成像模块，获取所述目标成像位置处所述感兴趣区域的高分辨率组织图像。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述光学相干断层成像模块包括光滑环和光纤连接器，所述光滑环包括定端和转端，所述定端与所述光学相干断层成像模块上的光纤连接器连接，所述转端与所述活检件中的光纤连接器连接；

所述光滑环，用于将所述光学相干断层成像模块发射的探测光传输至所述成像接口部，将所述成像接口部传回的所述活检件旋转过程中形成的反射光信号，传输至所述光学相干断层成像模块，并通过定端控制所述光学相干断层成像模块上的光纤连接器不会转动受力。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述旋转驱动部件包括电机和传动装置；

所述旋转驱动部件的电机转动带动传动装置，从而带动所述活检件旋转。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述活检件中包括光学相干断层成像导管以及依次连接的旋转件、分叉接口和光纤连接器，所述光学相干断层成像导管与所述活检件固定连接；

在所述活检件旋转过程中，所述分叉接口不旋转，所述光学相干断层成像导管、旋转件和光纤连接器旋转，所述光学相干断层成像导管在活检件旋转过程中对所述光学相干断层成像模块发射的探测光进行反射，形成反射光信号。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述光学相干断层成像导管包括带斜角反射面的光纤元件。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光学相干断层成像模块还用于在所述活检针的回拉过程中，确定所述高分辨率组织图像的变化情况，根据所述高分辨率组织图像以及所述高分辨率组织图像的变化情况评估感兴趣区域的位置是否异常。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述活检件中还包括连通的注射器接口和注射器通道；

若感兴趣区域位置无异常时，在所述注射器接口接入针筒，将针筒与注射器通道连通，进行组织吸取或注射药物。

9.一种超声引导成像方法，其特征在于，所述方法包括：

获取目标对象的感兴趣区域的内窥图像，根据所述内窥图像引导所述超声探头到达所述感兴趣区域附近；

获取插入有活检件的感兴趣区域的超声图像，并根据所述超声图像确定活检件的目标成像位置；

在所述活检件旋转过程中，获取所述目标成像位置处所述感兴趣区域的高分辨率组织图像。

10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求9所述的方法的步骤。