[發明專利]三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統

無效

• 申請號: 200910048616.5
• 申請日: 2009-03-31
• 公開（公告）號: CN101849813A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 孫錕;薛海虹;余建國;陳濱津;王威琪
• 申請（專利權）人: 上海交通大學醫學院附屬新華醫院;上海交通大學醫學院附屬上海兒童醫學中心;復旦大學
• 主分類號: A61B1/00
• 分類號: A61B1/00;A61B8/12;G06T17/00
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

1.一種三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，包含：

數據采集單元，通過超聲對心臟進行二維圖像數據采集；

圖像預處理單元，對采集到的二維圖像數據進行濾波處理和圖像分割；

三維視圖重建單元，對經過預處理的圖像數據進行三維視圖重建；

導航單元，設置一虛擬內窺鏡視點，并允許該虛擬內窺鏡視點在重建的三維視圖中進行任意角度的觀察；以及

測量單元，對所觀察的特定部位的數據進行測量和分析。

2.根據權利要求1所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，所述數據采集單元采用全容積法為整體心臟進行全容積采樣。

3.根據權利要求2所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，所述數據采集單元為彩色多普勒超聲心動圖儀。

4.根據權利要求2所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，所述數據采集單元依次采集一組4個實時三維瓜瓣塊后整合成一金字塔型整體心臟數據集。

5.根據權利要求4所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，所述數據采集單元依次采集一組4個實時三維瓜瓣塊分別為：0°～15°、15°～30°、30°～45°、45°～60°。

6.根據權利要求4所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，所述整體心臟數據集包含了一個心動周期的數據。

7.根據權利要求6所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，所述整體心臟數據集的數據通過插值和坐標變換后按照高度、寬度、深度和時間的順序排列并以DICOM格式保存。

8.根據權利要求1所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，所述圖像預處理單元采用各向異性擴散法對二維圖像進行濾波處理。

9.根據權利要求8所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，在心臟的心肌輪廓方向使用高擴散參數濾波處理，在輪廓梯度方向使用低擴散參數濾波處理。

10.根據權利要求1所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，所述圖像預處理單元采用閾值法進行圖像分割。

11.根據權利要求1所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，所述閾值法設置灰度閾值和梯度閾值。

12.根據權利要求11所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，所述灰度閾值介于0～40之間。

13.根據權利要求12所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，所述灰度閾值設置為20。

14.根據權利要求11所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，所述梯度閾值包含第一梯度閾值和第二梯度閾值。

15.根據權利要求14所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，所述第一梯度閾值設置為3，第二梯度閾值設置為6。

16.根據權利要求1所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，所述三維圖像重建單元采用面繪制法和體繪制法對經過預處理的圖像數據進行三維可視化重建，虛擬視點移動時采用面繪制法，虛擬視點不移動時采用體繪制法。

17.根據權利要求1所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，所述虛擬內窺鏡的導航方式分為關鍵幀動畫、自由導航以及指導路徑導航。

18.根據權利要求1所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，所述虛擬內窺鏡視點通過調整視距和視角在重建的三維視圖中進行任意角度的觀察。

19.根據權利要求1所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，所述虛擬內窺鏡視點移動時，三維視圖沿著視線方向前進，產生待檢器官組織結構目標不斷靠近觀察者的放大的多幀圖像。

20.根據權利要求1所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，所述導航單元對虛擬內窺鏡視點經過的路徑保存并進行連續回放。

21.根據權利要求6所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，所述導航單元循環動態顯示心臟內部組織結構的運動。

22.根據權利要求1所述的三維心臟超聲虛擬內窺鏡系統，其特征在于，所述測量單元測量特定部位的面積、最大徑和最小徑。