[发明专利]一种CT和超声影像融合的微创介入引导系统及方法

说明书

本发明公开一种CT和超声影像融合的微创介入引导系统及方法。该方法的一个具体实施方式包括进行CT扫描以获得CT影像序列；对CT影像序列进行三维重建，获得患者身体的三维模型；获得患者身体的超声影像；获取磁场发生器坐标下患者、超声探头和穿刺针之间的位置关系；通过坐标变换，将磁场发生器坐标下患者、超声探头和穿刺针的位置关系转换为CT影像坐标下的，获取超声影像在三维模型中的截面位置；根据超声影像在三维模型中的截面位置切割三维模型，获得与超声影像对应的CT影像截面；同时显示超声影像及与超声影像对应的CT影像截面，并显示穿刺针在CT影像中的位置。该实施方式使得医师能够实时地看到超声影像和高清CT图像，可有效提高穿刺精度。

技术领域

本发明涉及医用设备技术领域。更具体地，涉及一种穿刺手术的影像引导系统及方法。

背景技术

穿刺手术是目前广泛应用的一种微创介入医疗手段。例如在肿瘤的治疗领域，微创介入治疗是一种重要的治疗方法。在实施微创介入治疗时，将一根刚性的金属针穿刺到患者体内的肿瘤部位(肿瘤部位称为靶点)，然后实施穿刺活检、微波、射频或冷冻消融术。对于微创介入手术而言，穿刺是否准确，对疗效有很大的影响。

CT影像和超声影像这两种获得患者体内影像资料的方式，是目前临床上常用的引导穿刺的方式。CT影像和超声影像的原理不同，在临床使用中各有优缺点。CT影像分辨率高，但是CT扫描会带来X线辐射，因此临床上一般是参考穿刺手术前的CT影像来引导穿刺的。超声影像引导穿刺是实时成像的，但是其图像分辨率低。

因此，需要提供一种融合CT影像和超声影像的穿刺手术的影像引导系统及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种融合CT影像和超声影像的穿刺手术的影像引导系统及方法。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明第一方面提供了一种CT和超声影像融合的微创介入引导系统，包括：CT成像设备、超声探头、电磁跟踪设备、计算机设备和显示设备；

所述CT成像设备，用于对患者身体进行CT扫描以获得CT影像序列；

所述超声探头，用于获得患者身体的超声影像；

所述计算机设备，用于对所述CT影像序列进行三维重建，获得患者身体的三维模型；在所述电磁跟踪设备的配合下获取磁场发生器坐标下患者、超声探头和穿刺针之间的位置关系；通过坐标变换，将磁场发生器坐标下患者、超声探头和穿刺针的位置关系转换为CT影像坐标下患者、超声探头和穿刺针的位置关系，获取超声影像在三维模型中的截面位置；根据所述超声影像在三维模型中的截面位置切割所述三维模型，获得与所述超声影像对应的CT影像截面；

所述显示设备，用于同时显示超声影像及与所述超声影像对应的CT影像截面，并显示穿刺针在CT影像中的位置。

优选地，该影像引导系统还包括：设置在所述超声探头上的限位装置，用于将穿刺针轴线的移动限定在超声探头探测范围内的扫描平面中。

优选地，所述电磁跟踪设备包括：在患者体表、超声探头和穿刺针上分别设置的六自由度传感器，在固定位置设置的磁场发生器及在所述磁场发生器上设置的倾角传感器；所述磁场发生器，用于产生范围覆盖各六自由度传感器的感测磁场；所述倾角传感器，用于测量磁场发生器的倾角；

所述计算机设备，用于根据各六自由度传感器的输出值获取各六自由度传感器在磁场发生器坐标下的位置和角度，得到磁场发生器坐标下患者、超声探头和穿刺针之间的位置关系。

优选地，CT成像设备包括CT扫描床和CT机，影像引导系统还包括：在CT扫描床两侧对称设置的两个定位板及在某一定位板上设置的用于承载磁场发生器的承载件。