[发明专利]一种基于超声标准化切面对照的导航方法

权利要求书

1.一种基于超声标准化切面对照的导航方法，其特征在于：自适应生成符合患者特征的对照模板，并以此作为超声实时扫查中的参照，通过导航系统对当前切面与对照模板的相似性度量，指导用户快速准确定位目标标准化切面。

2.根据权利要求1所述的一种基于超声标准化切面对照的导航方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、将患者信息录入导航系统；

步骤2、根据患者信息生成特征向量；

步骤3、基于特征向量检索导航系统模板库中检索对照模板；

步骤4、选定目标切面，将对照模板作为蒙版实时显示在超声显示屏上，开始超声实时扫查；

步骤5、计算当前扫查切面为目标标准化切面的质量分数；

步骤6、引导探头向目标切面移动。

3.根据权利要求2所述的一种基于超声标准化切面对照的导航方法，其特征在于：步骤1中，所述患者信息包括身高、体重、性别、年龄、病史。

4.根据权利要求1所述的一种基于超声标准化切面对照的导航方法，其特征在于：步骤2包括：将需要的患者信息均转换为01编码，便于特征空间中的相似度计算。

5.根据权利要求4所述的一种基于超声标准化切面对照的导航方法，其特征在于：对于数值特征，转换规则为：将某特征的数值范围划分为若干区间，若某患者信息对应的数值在哪一区间范围内，则该位为1，其余为0；

对于类别特征，转换规则为：将类别进行分类，某特征属于该分类中的哪个类别，哪一位就是1，其余为0。

6.根据权利要求2所述的一种基于超声标准化切面对照的导航方法，其特征在于：步骤3包括：计算模板库中每个模板T与当前患者X相似度Sim采用加权余弦相似度：

其中，w_i为第i个特征权重，X_i和T_i分别为当前患者和某个模板的第i个特征编码，cos为余弦；选取Sim最大的模板T作为对照模板。

7.根据权利要求2所述的一种基于超声标准化切面对照的导航方法，其特征在于：步骤4包括：为生成蒙版，预先在导航系统中选取具有代表性的患者数据作为系统对照模板库，该患者数据包括：各年龄段、男/女、不同身高；对照蒙版是通过对原始图像进行腔室分割、提取轮廓的方法生成，将这个轮廓线作为蒙版实时显示在超声显示屏上，作为标准切面的参考，开始实时扫查。

8.根据权利要求2所述的一种基于超声标准化切面对照的导航方法，其特征在于：步骤5包括：质量分数的计算采用传统图像相似度与标准切面置信度融合的方法；其中，传统图像相似度计算方法采用图像相似度度量函数，该图像相似度度量函数包括NCC归一化交叉相关、SSIM结构相似性；其中：

NCC公式：

其中，X为患者实时超声切面，T为目标模板图像，M,N为图像尺寸，为图像均值；

SSIM公式：

其中，σ_X，σ_T分别为实时切面和模板图像的标准差，C₁和C₂为常数；

标准切面置信度通过标准切面识别网络，给出当前切面是某个标准切面的置信度C；

DeepEcho网络包含特殊的SAP空间平均池化层，以保证提取多尺度超声图像特征信息；与SPP空间金字塔池化区别在于使用了平均代替最大池化，在保证尺度不变性和抑制过拟合的条件下，便于模型可视化；

最终衡量标准切面质量分数Q采用传统图像相似度与标准切面置信度融合的方法：

其中λ₁和λ₂为调制系数。