[发明专利]一种三维血管超声图像的成像方法及超声术中导航设备

说明书

本发明公开了一种三维血管超声图像的成像方法及超声术中导航设备，所述方法包括：确定肢体上的目标扫描部位上的若干运动轨迹；机械臂带动探头依次按照各运动轨迹运动来获得第一超声数据；根据第一超声数据生成若干超声图像，并对生成的超声图像进行影像复合重建，以得到目标扫描部位的三维超声图像。本发明通过机械臂控制探头运动，并对探头采集的图像进行三维图像重建，实现了在人体表面大范围的超声图像扫描及三维图像重建，从而获得体内大范围血管完整的三维超声图像,可以三维超声图像与三维DSA（或MRA等）图像进行影像匹配、融合，形成指导手术操作的三维融合图像并通过所述三维融合图像对血管手术进行导航，提高了血管手术的安全性。

技术领域

本发明涉及超声技术领域，特别涉及一种三维血管超声图像的成像方法及超声术中导航设备。

背景技术

现有的超声诊断设备可配备二维、三维成像探头。二维探头分为线阵、凸阵及相控阵等类别，均由一组压电陶瓷（或单晶、复合材料）阵元排列在直线上成为一个阵列构成，医生手持探头在人体不同部位扫描成像。三维探头主要有两种方法：一种是机械扫描三维探头，即将二维探头阵列结合机械扫描装置密封在一个探头内，机械装置控制二维探头阵列来回摆动获得不同位置的二维超声图像，计算机重建为三维图像；另一种是采用三维面阵探头，压电陶瓷（或单晶、复合材料）阵元排列为正方形，直接获得三维空间不同点的回波信息进行三维成像。

以上各种技术，均是操作医师手持探头获得探头所在人体位置超声波束扫描范围的图像信息，不能获得超过探头位置的更大范围的三维图像信息。探头位置移动后，不同位置获得的三维图像不能组合成完整的图像；另外，要将探头完全精准地定位在同一个位置进行多次重复采集也存在困难。特别是对于肢体上较长的动脉或静脉血管，难以采集得到或重复得到完整的血管实时影像，现有超声设备在肢体血管手术中仅用于手术开始时的血管穿刺，尚未能取代DSA等放射影像设备完成整个手术的导航。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明旨在提供一种三维血管超声图像的成像方法及超声术中导航设备。

本发明所采用的技术方案如下：

一种三维血管超声图像的成像方法，应用于配置有机械臂和探头的超声设备，所述方法包括：

获取肢体上的目标扫描部位，并采集所述目标扫描部位的若干运动轨迹，其中，所述运动轨迹携带超声观测点；

机械臂带动设置于其上的探头依次按照各运动轨迹移动，以获取各运动轨迹上各超声观测点对应的第一超声数据；

根据获取到的第一超声数据生成各运动轨迹对应的二维超声图像，并对各二维超声图像进行影像复合，以得到目标扫描部位的三维超声图像。

所述三维血管超声图像的成像方法，其中，所述获取肢体上的目标扫描部位并确定所述目标扫描部位对应的若干运动轨迹具体包括：

获取肢体上的目标扫描部位，并获取所述目标扫描部位的起始超声观测点，将探头牵引至所述起始超声观测点；

牵引探头按照对目标扫描部位进行超声扫描，以形成一运动轨迹；

重复获取起始超声观测点以及牵引步骤直至获取到若干运动轨迹，并记录各运动轨迹的超声观测点。

所述三维血管超声图像的成像方法，其中，所述牵引探头对目标扫描部位进行超声扫描以形成一运动轨迹，并记录各运动轨迹的超声观测点具体包括：

牵引探头按照预设压力对目标扫描部位进行超声扫描，并获取各超声观测点的第一位置信息；

获取各超声观测点对应的目标扫描部位的变形值；

根据各形变值确定其对应的超声观测点的压力，将压力与其对应的超声观测点的第一位置信息相关联以形成一运动轨迹。