CN209236315U - 一种基于多模态医学影像信息的靶向穿刺引导系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于多模态医学影像信息的靶向穿刺引导系统，其包括：超声成像系统，其通过可移动的超声探头获取目标区域的超声成像；磁定位系统，其包括磁定位主机和分别电连接于磁定位主机的定位发射器和定位接收器；计算机，其被配置为与超声成像系统和磁定位系统通信；探头夹具，其以可拆卸的方式夹持于超声探头，探头夹具的一侧固接定位接收器，探头夹具的另一侧设有夹持子部件，穿刺机械导向件以可滑动的形式连接于夹持子部件；其中，穿刺机械导向件上开设有多个供穿刺机械行进的导向槽。本实用新型通过引入高精度磁定位仪，可实现对每帧超声浮动图像的精准空间定位，为实现超声‑磁共振多模图像融合的穿刺引导提供基础位置信息。

Description

一种基于多模态医学影像信息的靶向穿刺引导系统

技术领域

本实用新型涉及一种医疗器械领域。更具体地说，本实用新型涉及一种基于多模态医学影像信息的靶向穿刺引导系统。

背景技术

前列腺癌是男性泌尿生殖系统最常见的恶性肿瘤之一。随着人们生活习惯及饮食习惯的改变，我国前列腺癌的发病率近年增长较快。早期前列腺癌应用治愈性治疗后的效果较好，因此前列腺癌的早期诊断在前列腺癌的诊疗过程中发挥了非常重要的作用。目前，穿刺活检是早期诊断前列腺癌的唯一手段。传统穿刺活检在经直肠超声引导下进行，但由于超声成像的固有缺陷，无法精确定位病灶，会造成穿刺遗漏、无穿刺和重复穿刺等问题。另一方面由于磁共振成像技术对软组织分辨力很强，被越来越多的应用于前列腺诊断。因此，近年来使用超声磁共振融合引导前列腺穿刺越来越多。

但由于磁共振成像与超声成像在信噪比、动态范围、组织显示特性等方面存在较大差异，前列腺由于腔内超声探头挤压以及人体自身呼吸运动将产生较大变形，以及超声图像中除了前列腺边缘轮廓外没有明显的图像特征，并且前列腺轮廓常出现缺失等等情况，磁共振图像与超声图像配准性较差，严重影响了对前列腺靶向穿刺的精度。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种基于多模态医学影像信息的靶向穿刺引导系统，其磁定位仪实时跟踪超声探头，对每帧超声浮动图像进行精准空间定位，为磁共振参考图像坐标系、超声浮动图像坐标系以及磁定位空间坐标系之间的转换提供基础位置信息，从而实现超声-磁共振多模图像融合的穿刺引导。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种基于多模态医学影像信息的靶向穿刺引导系统，其包括：

超声成像系统，其通过可移动的超声探头获取目标区域的超声成像；

磁定位系统，其包括磁定位主机和分别电连接于磁定位主机的定位发射器和定位接收器；

计算机，其被配置为与所述超声成像系统和所述磁定位系统通信；

探头夹具，其以可拆卸的方式夹持于所述超声探头，所述探头夹具的一侧固接所述定位接收器，所述探头夹具的另一侧设有夹持子部件，穿刺机械导向件以可滑动的形式连接于所述夹持子部件；

其中，所述穿刺机械导向件上开设有多个供穿刺机械行进的导向槽。

优选的是，其中，所述探头夹具内侧面设有止位块，所述超声探头外侧面设有相应的限位槽。

优选的是，其中，所述夹持子部件内侧面设有滑动导轨，所述穿刺机械导向件设有相应的滑动导槽。

优选的是，其中，还包括机架，其用于容置所述磁定位主机和所述计算机。

优选的是，其中，所述机架设有可升降的支撑柱，所述定位发射器以可展开的形式设置于所述支撑柱。

优选的是，其中，所述机架还固接有定位块，所述定位块设有定位孔，所述支撑柱贯通穿过所述定位孔。

优选的是，其中，所述机架还设有支撑架，所述支撑架的延伸末端固接有操作台。

优选的是，其中，所述计算机还包括显示器，所述显示器以可旋转的方式连接于所述支撑架。

优选的是，其中，所述机架底部设置有可锁定的万向轮，所述机架还设有推拉把手。

本实用新型至少包括以下有益效果：

(1)本实用新型将探头夹具将磁定位接收器、超声成像探头和穿刺机械固定在一起，通过在现有前列腺靶向穿刺系统中引入高精度磁定位仪，可实现对每帧超声浮动图像的精准空间定位，从而为超声浮动图像、磁共振参照图、空间定位系统、以及穿刺器械等坐标系之间的转换提供基础数据信息，从而实现超声-磁共振多模图像融合的穿刺引导。

(2)本实用新型的探头夹具设计有定位止转结构，防止在超声探头行进过程中夹具的转动，提高系统的稳定性。

(3)本实用新型的探头夹具设有多穿刺通道，便于根据待穿刺区域的位置选择穿刺通道，提高了操作的灵活性。

(4)本实用新型中的磁定位发射器以可展开的形式设置于机架，且磁定位器具有竖直方向的自由度，便于调节磁定位发射器距离病人的位置远近，以提高磁定位系统的定位准确度。

(5)本实用新型与现有超声设备无缝衔接，没有改变原有的超声引导使用方式，应用方便，适用性广。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型一实例中基于多模态医学影像信息的靶向穿刺引导系统的结构示意图；

图2为本实用新型另一实例中探头夹具将定位接收器和穿刺机械导向件固定于超声探头的结构示意图；

图3为本实用新型另一实例中探头夹具的侧视示意图；

图4为本实用新型另一实例中超声探头的结构示意图；

图5为本实用新型另一实例中探头夹具的侧视示意图；

图6为本实用新型另一实例中穿刺机械导向件的结构示意图；

图7为本实用新型另一实例中机架的结构示意图；

图8为本实用新型另一实例中机架的结构示意图。

图中：1-超声探头；2-定位发射器；3-定位接收器；4-探头夹具；5-穿刺机械导向件；6-机架；7-操作台；8-显示器；41-夹持子部件；42-止位块；51-导向槽；52-滑动导槽；61-支撑柱；62-伸展臂；411-滑动导轨；63-定位块；64-支撑架；65-旋转臂；66-万向轮；67-推拉把手。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

图1和图2示出了根据本实用新型的一种实现形式，其中包括：

超声成像系统，其通过可移动的超声探头1获取目标区域的超声成像，用于实时图像引导；

磁定位系统，其包括磁定位主机和分别电连接于磁定位主机的定位发射器2和定位接收器3，用于获取磁定位接收器相对与磁定位发射器的空间位置和方位；

计算机，其被配置为与所述超声成像系统和所述磁定位系统通信，并且，其包括多种实现形式，例如，计算机可利用图像采集卡以无线或有线的形式实现与超声成像系统的通讯，图像采集卡用于获取进行实时引导的超声成像设备的图像，并传输至计算机进行存储或处理；计算机可通过USB接口、RS232串口或无线的方式与磁定位系统实现通讯，但不限于此。

探头夹具4，其以可拆卸的方式夹持于所述超声探头，所述探头夹具的一侧固接所述定位接收器，所述探头夹具的另一侧设有夹持子部件41，穿刺机械导向件5以可滑动的形式连接于所述夹持子部件；

其中，所述穿刺机械导向件上开设有多个供穿刺机械行进的导向槽51。

在这种技术方案中，利用超声成像系统采集前列腺目标区域图像，通过将磁定位系统的定位接收器限定于超声探头，实现磁定位坐标信息与超声图像位置信息的同步，然后利用计算机采集或存储的其他诊断图像作为参照，在其他诊断图像上界定病灶区，实现超声图像与其他作为参照的诊断图像的融合，并规划穿刺机械的穿刺路径。

在另一种实例中，参照图3和图4，所述探头夹具内侧面设有止位块42，所述超声探头的外侧面设有相应的限位槽11，防止在探头行进过程中夹具的转动，提高系统的稳定性。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求的实施探头夹具的不同态样。

在另一种实例中，参照图5和图6，所述夹持子部件41内侧面设有滑动导轨411，所述穿刺机械导向件5设有相应的滑动导槽52，以便于穿刺机械导向件位置的调节。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。

在另一种实例中，参照图7和图8，还包括机架6，其用于容置所述磁定位主机和所述计算机，用于对靶向穿刺引导系统内各组件的支撑和合理排布。

在另一种实例中，参照图7，所述机架设有可升降的支撑柱61，所述定位发射器2以可展开的形式设置于所述支撑柱61，定位发射器以可展开的形式设置于可升降的支撑柱上，便于调节磁定位发射器距离病人的位置高低和远近，以提高磁定位系统的定位准确度。在本实例中，定位发射器通过两节可折叠/伸展的伸展臂62连接于支撑柱上。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求的实施定位发射器位置的不同态样。

在另一种实例中，参照图7，所述机架还固接有定位块63，所述定位块设有定位孔，所述支撑柱贯通穿过所述定位孔，用于提高支撑柱的稳固性。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。

在另一种实例中，参照图8，所述机架还设有支撑架64，所述支撑架的延伸末端固接有操作台7，便于在靶向穿刺操作过程中对物品的取放或处理，无需在面积受限的治疗空间内再摆设放置台，提高了操作的便利性和对空间的利用。

在另一种实例中，参照图7和图8，所述计算机还包括显示器8，所述显示器以可旋转的方式连接于所述支撑架，可根据需要调节显示器的位置或角度，提高了使用过程的灵活性。在本实例中，显示器通过两节可相对回转的旋转臂65连接于支撑架上，并且显示器相对于旋转臂可上下调节角度。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。

在另一种实例中，参照图7和图8，所述机架底部设置有可锁定的万向轮66，所述机架还设有推拉把手67，便于靶向穿刺系统位置调节。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的基于多模态医学影像信息的靶向穿刺引导系统的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

如上所述，根据本实用新型，将磁定位仪的接收器固定于超声探头上，并通过调节磁定位仪的发射器距离病人目标区域的位置，可实现对每帧超声浮动图像的精准空间定位，为磁共振参考图像坐标系、超声浮动图像坐标系以及磁定位空间坐标系之间的转换提供基础位置信息，从而实现超声-磁共振多模图像融合的穿刺引导。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种基于多模态医学影像信息的靶向穿刺引导系统，其特征在于，包括：

超声成像系统，其通过可移动的超声探头获取目标区域的超声成像；

磁定位系统，其包括磁定位主机和分别电连接于磁定位主机的定位发射器和定位接收器；

计算机，其被配置为与所述超声成像系统和所述磁定位系统通信；

探头夹具，其以可拆卸的方式夹持于所述超声探头，所述探头夹具的一侧固接所述定位接收器，所述探头夹具的另一侧设有夹持子部件，穿刺机械导向件以可滑动的形式连接于所述夹持子部件；

其中，所述穿刺机械导向件上开设有多个供穿刺机械行进的导向槽。

2.如权利要求1所述的基于多模态医学影像信息的靶向穿刺引导系统，其特征在于，所述探头夹具内侧面设有止位块，所述超声探头外侧面设有相应的限位槽。

3.如权利要求1所述的基于多模态医学影像信息的靶向穿刺引导系统，其特征在于，所述夹持子部件内侧面设有滑动导轨，所述穿刺机械导向件设有相应的滑动导槽。

4.如权利要求1所述的基于多模态医学影像信息的靶向穿刺引导系统，其特征在于，还包括机架，其用于容置所述磁定位主机和所述计算机。

5.如权利要求4所述的基于多模态医学影像信息的靶向穿刺引导系统，其特征在于，所述机架设有可升降的支撑柱，所述定位发射器以可展开的形式设置于所述支撑柱上。

6.如权利要求5所述的基于多模态医学影像信息的靶向穿刺引导系统，其特征在于，所述机架还固接有定位块，所述定位块设有定位孔，所述支撑柱贯通穿过所述定位孔。

7.如权利要求4所述的基于多模态医学影像信息的靶向穿刺引导系统，其特征在于，所述机架还设有支撑架，所述支撑架的延伸末端固接有操作台。

8.如权利要求7所述的基于多模态医学影像信息的靶向穿刺引导系统，其特征在于，所述计算机还包括显示器，所述显示器以可旋转的方式连接于所述支撑架。

9.如权利要求4所述的基于多模态医学影像信息的靶向穿刺引导系统，其特征在于，所述机架底部设置有可锁定的万向轮，所述机架还设有推拉把手。