本技術(shù)涉及醫(yī)學(xué)圖像處理，特別是涉及一種圖像處理方法及穿刺引導(dǎo)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，現(xiàn)有的對(duì)器官、組織中病灶的穿刺引導(dǎo)，大多通過(guò)超聲影像配合步進(jìn)器和穿刺板的使用。然而由于超聲成像的特點(diǎn)，超聲探頭的凸陣聲窗與穿刺板相對(duì)位置須固定；因此當(dāng)穿刺靶點(diǎn)不在矢狀面時(shí)，無(wú)法確定穿刺靶點(diǎn)在矢狀面的投影位置，需反復(fù)移動(dòng)超聲探頭觀察穿刺靶點(diǎn)，一般靠識(shí)別圖中的結(jié)構(gòu)關(guān)鍵區(qū)域判斷兩個(gè)平面間的空間位置關(guān)系，步驟繁瑣、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性相對(duì)較差。

2、因此，如何實(shí)現(xiàn)同時(shí)在橫斷面圖像和矢狀面圖像中顯示同一穿刺靶點(diǎn)，從而精準(zhǔn)確定兩個(gè)平面之間的空間位置關(guān)系，是亟需解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種圖像處理方法及穿刺引導(dǎo)系統(tǒng)。

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種圖像處理方法，應(yīng)用于穿刺引導(dǎo)系統(tǒng)，所述方法包括：

3、獲取目標(biāo)對(duì)象的醫(yī)學(xué)影像序列圖像；其中，所述醫(yī)學(xué)影像序列圖像包括所述目標(biāo)對(duì)象的病灶區(qū)域、待消融區(qū)域以及所述目標(biāo)對(duì)象的輪廓；

4、通過(guò)超聲探頭實(shí)時(shí)獲取所述目標(biāo)對(duì)象的超聲序列圖像；

5、將所述超聲序列圖像與所述醫(yī)學(xué)影像序列圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，得到配準(zhǔn)變換矩陣和配準(zhǔn)融合后的三維圖像；所述配準(zhǔn)變換矩陣用于指示所述超聲序列圖像對(duì)應(yīng)的二維坐標(biāo)系與所述醫(yī)學(xué)影像序列圖像對(duì)應(yīng)的三維坐標(biāo)系之間的空間轉(zhuǎn)換關(guān)系；

6、在第一顯示區(qū)域顯示所述配準(zhǔn)融合后的三維圖像中的橫斷面圖像、穿刺板上穿刺點(diǎn)投影在所述橫斷面圖像的映射點(diǎn)及矢狀面的成像區(qū)域；

7、響應(yīng)于所述超聲探頭的旋轉(zhuǎn)操作，在所述第一顯示區(qū)域?qū)崟r(shí)根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)操作更新所述橫斷面圖像、所述映射點(diǎn)以及所述矢狀面的成像區(qū)域；

8、當(dāng)任意一個(gè)目標(biāo)映射點(diǎn)位于所述橫斷面圖像中所述矢狀面的成像區(qū)域時(shí)，在第二顯示區(qū)域顯示位于所述矢狀面的成像區(qū)域上的所述目標(biāo)映射點(diǎn)在所述矢狀面圖像中的相對(duì)位置；所述目標(biāo)映射點(diǎn)指示與穿刺靶點(diǎn)最近的映射點(diǎn)；所述穿刺靶點(diǎn)位于所述待消融區(qū)域的輪廓中。

9、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括：

10、在所述超聲探頭與所述穿刺板處于正交的情況下，通過(guò)與所述超聲探頭連接的定位傳感器獲取傳感器坐標(biāo)、所述定位傳感器在對(duì)應(yīng)的空間坐標(biāo)系下的第一矩陣及第二矩陣；所述第一矩陣根據(jù)所述傳感器坐標(biāo)轉(zhuǎn)換確定的矩陣；所述第二矩陣用于表征所述定位傳感器與所述超聲探頭的第一位置轉(zhuǎn)換關(guān)系；

11、根據(jù)所述傳感器坐標(biāo)、所述第一矩陣和/或所述第二矩陣，確定所述二維坐標(biāo)系與所述定位傳感器對(duì)應(yīng)的空間坐標(biāo)系之間的第二位置轉(zhuǎn)換關(guān)系；

12、所述當(dāng)任意一個(gè)目標(biāo)映射點(diǎn)位于所述橫斷面圖像中所述矢狀面的成像區(qū)域時(shí)，在第二顯示區(qū)域顯示位于所述矢狀面的成像區(qū)域上的所述目標(biāo)映射點(diǎn)在所述矢狀面圖像中的相對(duì)位置，包括：

13、根據(jù)所述第二位置轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定位于所述矢狀面的成像區(qū)域上的所述目標(biāo)映射點(diǎn)在所述二維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

14、根據(jù)所述坐標(biāo)數(shù)據(jù)和所述配準(zhǔn)變換矩陣，確定位于所述矢狀面的成像區(qū)域上的所述目標(biāo)映射點(diǎn)在所述三維坐標(biāo)系下的目標(biāo)坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

15、根據(jù)所述目標(biāo)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，在所述第二顯示區(qū)域顯示位于所述矢狀面的成像區(qū)域上的所述目標(biāo)映射點(diǎn)在所述矢狀面圖像中的相對(duì)位置。

16、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述傳感器坐標(biāo)、所述第一矩陣和/或所述第二矩陣，確定所述二維坐標(biāo)系與所述定位傳感器對(duì)應(yīng)的空間坐標(biāo)系之間的第二位置轉(zhuǎn)換關(guān)系，包括以下至少一種：

17、第一種：獲取所述目標(biāo)映射點(diǎn)在所述二維坐標(biāo)系下的第一坐標(biāo)，并根據(jù)所述第一矩陣、所述第二矩陣及所述第一坐標(biāo)，確定所述目標(biāo)映射點(diǎn)在所述空間坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)；根據(jù)所述第一坐標(biāo)和所述第二坐標(biāo)，建立所述第二位置轉(zhuǎn)換關(guān)系；

18、第二種：根據(jù)所述第一矩陣、所述第二矩陣及所述橫斷面圖像的尺寸，得到所述橫斷面圖像的頂點(diǎn)在所述空間坐標(biāo)系下的頂點(diǎn)坐標(biāo)；根據(jù)所述第一坐標(biāo)和所述頂點(diǎn)坐標(biāo)，確定所述目標(biāo)映射點(diǎn)在所述空間坐標(biāo)系下的所述第二坐標(biāo)；根據(jù)所述第一坐標(biāo)和所述第二坐標(biāo)，建立所述第二位置轉(zhuǎn)換關(guān)系。

19、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述第二位置轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定位于所述矢狀面的成像區(qū)域上的所述目標(biāo)映射點(diǎn)在所述二維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，包括：

20、更新所述定位傳感器在所述空間坐標(biāo)系下的所述第二矩陣為第三矩陣；所述第三矩陣用于表征所述定位傳感器與旋轉(zhuǎn)后的所述超聲探頭的第三位置轉(zhuǎn)換關(guān)系；

21、根據(jù)位于所述矢狀面的成像區(qū)域上的所述目標(biāo)映射點(diǎn)的所述第二坐標(biāo)和所述第三矩陣，利用所述第二位置轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定位于所述矢狀面的成像區(qū)域上的所述目標(biāo)映射點(diǎn)在更新后的橫斷面圖像對(duì)應(yīng)的二維坐標(biāo)系下的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

22、第二方面，本技術(shù)還提供了一種穿刺引導(dǎo)系統(tǒng)，包括：超聲探頭及控制單元；

23、所述超聲探頭與所述控制單元通信連接，用于實(shí)時(shí)發(fā)送目標(biāo)對(duì)象的超聲序列圖像至所述控制單元；

24、所述控制單元，包括：

25、獲取模塊，用于獲取目標(biāo)對(duì)象的醫(yī)學(xué)影像序列圖像和所述超聲序列圖像；其中，所述醫(yī)學(xué)影像序列圖像包括所述目標(biāo)對(duì)象的病灶區(qū)域、待消融區(qū)域以及所述目標(biāo)對(duì)象的輪廓；

26、配準(zhǔn)模塊，用于基于所述超聲序列圖像與所述醫(yī)學(xué)影像序列圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，得到配準(zhǔn)變換矩陣和配準(zhǔn)融合后的三維圖像；所述配準(zhǔn)變換矩陣用于指示所述超聲序列圖像對(duì)應(yīng)的二維坐標(biāo)系與所述醫(yī)學(xué)影像序列圖像對(duì)應(yīng)的三維坐標(biāo)系之間的空間轉(zhuǎn)換關(guān)系；

27、第一處理模塊，用于在第一顯示區(qū)域顯示所述配準(zhǔn)融合后的三維圖像中的橫斷面圖像、穿刺板上穿刺點(diǎn)投影在所述橫斷面圖像的映射點(diǎn)及矢狀面的成像區(qū)域的相對(duì)位置；

28、所述第一處理模塊，還用于響應(yīng)于所述超聲探頭的旋轉(zhuǎn)操作，在所述第一顯示區(qū)域?qū)崟r(shí)根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)操作更新所述橫斷面圖像、所述映射點(diǎn)以及所述矢狀面的成像區(qū)域；

29、第二處理模塊，用于當(dāng)任意一個(gè)目標(biāo)映射點(diǎn)位于所述橫斷面圖像中所述矢狀面的成像區(qū)域時(shí)，在第二顯示區(qū)域顯示位于所述矢狀面的成像區(qū)域上的所述目標(biāo)映射點(diǎn)在所述矢狀面圖像中的相對(duì)位置；所述目標(biāo)映射點(diǎn)指示與穿刺靶點(diǎn)最近的映射點(diǎn)；所述穿刺靶點(diǎn)位于所述待消融區(qū)域的輪廓中。

30、第三方面，本技術(shù)還提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備。所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)本技術(shù)任意實(shí)施例中所述的圖像處理方法。

31、第四方面，本技術(shù)還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)本技術(shù)任意實(shí)施例中所述的圖像處理方法。

32、上述圖像處理方法中，響應(yīng)于雙平面超聲探頭的旋轉(zhuǎn)操作，在雙平面超聲探頭的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，可以實(shí)時(shí)更新橫斷面圖像、映射點(diǎn)及矢狀面的成像區(qū)域等信息。當(dāng)任意一個(gè)目標(biāo)映射點(diǎn)與矢狀面的成像區(qū)域重合時(shí)，可以在第二顯示區(qū)域顯示位于矢狀面的成像區(qū)域上的目標(biāo)映射點(diǎn)在矢狀面圖像的相對(duì)位置；從而實(shí)現(xiàn)同一目標(biāo)映射點(diǎn)可以在橫斷面圖像和矢狀面圖像中同時(shí)顯示。一方面，可以精準(zhǔn)確定每一次穿刺的穿刺位置，精準(zhǔn)性和穩(wěn)定性相對(duì)較高，減少因穿刺位置不準(zhǔn)確導(dǎo)致多次穿刺的現(xiàn)象發(fā)生，提升患者體驗(yàn)；另一方面，每一次穿刺無(wú)需反復(fù)移動(dòng)雙平面超聲探頭觀察穿刺位置，在上一次穿刺后可以直接旋轉(zhuǎn)超聲探頭至下一個(gè)目標(biāo)映射點(diǎn)進(jìn)行穿刺，簡(jiǎn)化操作，節(jié)省時(shí)間且提高穿刺效率。