[发明专利]一种超声-CT多模态图像融合呼吸运动实时监测方法

摘要

本发明公开一种超声‑CT多模态图像融合呼吸运动实时监测方法，其中包括电磁定位系统，电磁定位系统包括磁场发生器、系统控制模块、电磁定位传感器、传感器接口模块、探针和靶标，监测方法包括靶标粘贴、CT成像完全、电磁定位、快速算法和绘制曲线图像等步骤。本发明实现了在超声‑CT多模态图像融合引导下实现更精准的控制，为医学图像引导下的实时、量化、精准的介入操作或控制提供了技术支持。

主权项

1.一种超声‑CT多模态图像融合呼吸运动实时监测方法，其中包括电磁定位系统，所述电磁定位系统包括磁场发生器、系统控制模块、电磁定位传感器和靶标，其特征在于：所述实时监测方法的具体步骤包括：(1)将多个所述靶标粘贴于人体表，至少一个所述靶标粘贴于胸口剑突，至少一个所述靶标粘贴于腹部肚脐附近；(2)人体携带靶标进行腹部的平扫CT，保证多个所述靶标在人体腹部CT图像中成像完全，利用SIFT特征点识别算法提取CT图像中多个所述靶标上的一组图像特征点集，简记为P_f∈R³；(3)人体以平扫CT时同一体位躺在手术床上，并在多个所述靶标上分别安装所述电磁定位传感器，(4)根据电磁定位原理，计算多个所述靶标上对应于图像特征点集P_f中每个特征点的磁场坐标位置，得到磁场特征点集，简记为P_m∈R³，不同于图像特征点集，由于呼吸运动，磁场特征点集中所有特征点的坐标随着呼吸运动进行周期性地变化，为一实时的特征点集；(5)利用快速ICP算法将每一时刻的磁场特征点集P_m与图像特征点集P_f进行配准，计算得到实时的配准误差RMS，其计算公式为：式中，n表示特征点的数量，P_mn表示经过配准之后的磁场特征点集；(6)记录每一时刻的配准误差，绘制配准误差RMS随着时间t变化的曲线图像，所述曲线图像能够实时反映人体的呼吸运动。