[实用新型]一种用于穿刺的实时三维可视化影像引导系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及介入放射学的影像引导技术领域，尤其涉及一种用于穿刺的实时三维可视化影像引导系统。

背景技术

目前的介入放射医学中穿刺影像引导设备主要有超声、CT和MR的断层图像引导和X线机（包括血管造影机）的二维图像引导。超声、CT和MR引导对于穿刺区域的整体把握不足，只能显示断层图像，尤其对于复杂管腔的穿刺；同时许多介入手术操作需要在具有二维透视功能的血管造影机上进行，术中的穿刺再采用超声和CT引导会带来患者或设备的搬运，临床使用很不方便。X线平板探测器是目前介入放射科的主流产品，也是多数介入放射科医生目前仅有的影像引导设备，X线平板探测器有X线透视和CBCT成像功能，在穿刺引导方面虽均有应用，但有以下不足：

X线透视引导穿刺的缺点主要有以下两点：

（1）多数软组织包括肝、胆、胰、脾、肾等脏器和血管、胆管等管腔在二维透视下不能分别出组织密度的差别，即这些穿刺靶区在二维透视下是经常不可见的。

（2）二维的透视图像导致组织前后位的重叠，影响组织的内部三维结构判断。

因此X线引导下的穿刺也经常被称为“盲穿”，或者更准确的认为是基于周围骨性结构的“半盲穿”。

CBCT（Cone beam CT，即锥形束CT）引导穿刺的特点主要如下：

大平板血管造影机一次性旋转采集后能重建组织的断层图像即CBCT图像，CBCT断层图像空间分辨率高，CBCT用三维锥形束X线扫描代替体层CT（螺旋CT）的二维扇形束扫描，虽然密度分辨率低于传统螺旋CT，但能分辨许多X线二维透视下不能分辨三维组织结构。目前利用CBCT引导穿刺设备已经上市，主要在国外市场，如GE公司的Trajectory Planning技术等。但现有的CBCT引导穿刺设备仅限于穿刺通路的规划和计划穿刺通路与X线透视的关联，穿刺靶区不可见，因此对于穿刺靶区的整体三维结构把握不足，对于管腔组织的穿刺更有很大的局限性；此外呼吸动度对穿刺准确性的影响是该技术的一大缺陷。

实用新型内容

基于现有技术中存在的上述不足，本实用新型现提出一种用于穿刺的实时三维可视化影像引导系统，以解决原有的采用X线透视引导穿刺和CBCT引导穿刺分别的穿刺不够精确的问题。

本实用新型所公开的一种用于穿刺的实时三维可视化影像引导系统，包括：

三维数据体控制装置、二维透视装置、三维数据体位置信息采集元件、二维位置信息监测元件以及关联融合元件，其中，

所述三维数据体控制装置，与所述三维数据体位置信息采集元件相耦接，用于将再现的三维数据体信息发送给所述三维数据体位置信息采集元件；

所述三维数据体位置信息采集元件，分别与所述三维数据体控制装置和关联融合元件相耦接，用于实时监测并记录所述三维数据体的三维位置信息，并将该三维位置信息传送给所述关联融合元件；

所述二维透视装置，与所述二维位置信息监测元件相耦接，用于显示靶区内的二维X线，并将显示的二维透视下的靶区信息发送给所述二维位置信息监测元件；

所述二维位置信息监测元件，分别与所述二维透视装置和关联融合元件相耦接，用于实时监测并记录二维透视下靶区的位置数据信息，并将该位置数据信息发送给所述关联融合元件；

所述关联融合元件，分别与所述三维数据体位置信息采集元件和二维位置信息监测元件相耦接，用于接收所述三维数据体位置信息采集元件提供的三维位置信息和二维位置信息监测元件提供的二维透视下靶区内的位置数据信息，实现三维数据体和二维透视影像的准确关联融合，进而实现二维透视下的三维可视化显示。

进一步地，所述三维数据体控制装置包括CBCT三维彩色数据体控制装置和呼吸动度三维数据体控制装置，它们分别耦接于所述三维数据体位置信息采集元件，其中，所述CBCT三维彩色数据体控制装置用于将再现的CBCT三维彩色数据体信息发送给所述三维数据体位置信息采集元件，所述呼吸动度三维数据体控制装置用于将再现的呼吸动度相关的三维数据体信息发送给所述三维数据体位置信息采集元件。

进一步地，所述CBCT三维彩色数据体控制装置包括CBCT数据采集重建元件、感兴趣区分割元件、感兴趣区编染元件和感兴趣区三维彩色再现元件，其中，

所述CBCT数据采集重建元件，与所述感兴趣区分割元件相耦接，用于对大平板X线探测器的三维数据采集以及自动重建CBCT图像；