[發明專利]一種基于慣性制導的超聲融合導航系統及方法

在審

• 申請號: 201710939247.3
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN107802346A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 陳丹
• 申請（專利權）人: 成都漫程科技有限公司
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 胡川

1.一種基于慣性制導的超聲融合導航系統，其特征在于，包括超聲影像模塊、探頭定位模塊和導航處理模塊，所述超聲影像模塊和探頭定位模塊內置于超聲探頭內或者剛性連接于超聲探頭上；

所述超聲影像模塊用于獲取目標組織的超聲影像；

所述探頭定位模塊包括：

捷聯慣性測量單元，用于通過三軸陀螺測得超聲探頭在慣性參考系的三軸角速度信息以及通過三軸加速度計測得超聲探頭在慣性參考系的三軸加速度信息；

坐標變換單元，用于將慣性參考系的三軸角速度信息和三軸加速度信息變換到導航坐標系；

導航定位單元，用于對導航坐標系的三軸角速度信息和三軸加速度信息進行導航積分計算得到超聲探頭的空間位置參數；

所述導航處理模塊包括：

輸入單元，用于輸入多種數據來源的醫學影像參數和人工設置的熱點位置信息；

重建單元，用于根據所述醫學影像參數對目標組織的空間結構進行三維重建；

模擬單元，用于根據所述空間位置參數及熱點位置信息，在重建的目標組織的空間結構上生成模擬的探頭截面影像；

顯示單元，用于顯示所述目標組織的超聲圖像、目標組織的空間結構及探頭截面影像。

2.根據權利要求1所述的基于慣性制導的超聲融合導航系統，其特征在于，所述超聲影像模塊具體包括：

超聲收發單元，用于發射超聲脈沖，并接收所述超聲脈沖于目標組織中的回波信息；

成像單元，用于處理所述回波信息以生成所述目標組織的超聲圖像。

3.根據權利要求1或2所述的基于慣性制導的超聲融合導航系統，其特征在于，所述導航處理模塊還包括：

存儲單元，用于存儲所述醫學影像參數、目標組織的空間結構、目標組織的超聲圖像、探頭截面影像和超聲探頭的空間位置參數。

4.根據權利要求1所述的基于慣性制導的超聲融合導航系統，其特征在于，所述顯示單元還提供顯示子窗口，所述顯示子窗口用于顯示所述目標組織的超聲圖像與探頭截面影像的融合情況。

5.根據權利要求4所述的基于慣性制導的超聲融合導航系統，其特征在于，所述目標組織的超聲圖像與探頭截面影像的融合區域采用預定標記進行顯示。

6.一種基于慣性制導的超聲融合導航方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取目標組織的超聲影像；

通過三軸陀螺測得超聲探頭在慣性參考系的三軸角速度信息以及通過三軸加速度計測得超聲探頭在慣性參考系的三軸加速度信息；

將慣性參考系的三軸角速度信息和三軸加速度信息變換到導航坐標系；

對導航坐標系的三軸角速度信息和三軸加速度信息進行導航積分計算得到超聲探頭的空間位置參數；

輸入多種數據來源的醫學影像參數和人工設置的熱點位置信息；

根據所述醫學影像參數對目標組織的空間結構進行三維重建；

根據所述空間位置參數及熱點位置信息，在重建的目標組織的空間結構上生成模擬的探頭截面影像；

顯示所述目標組織的超聲圖像、目標組織的空間結構及探頭截面影像。

7.根據權利要求6所述的基于慣性制導的超聲融合導航方法，其特征在于，所述獲取目標組織的超聲影像的步驟具體包括：

發射超聲脈沖，并接收所述超聲脈沖于目標組織中的回波信息；

處理所述回波信息以生成所述目標組織的超聲圖像。

8.根據權利要求6或7所述的基于慣性制導的超聲融合導航方法，其特征在于，所述超聲融合導航方法還包括：

存儲所述醫學影像參數、目標組織的空間結構、目標組織的超聲圖像、探頭截面影像和超聲探頭的空間位置參數。

9.根據權利要求6所述的基于慣性制導的超聲融合導航方法，其特征在于，所述顯示所述目標組織的超聲圖像、目標組織的空間結構及探頭截面影像的步驟還包括：

提供顯示子窗口，所述顯示子窗口用于顯示所述目標組織的超聲圖像與探頭截面影像的融合情況。

10.根據權利要求9所述的基于慣性制導的超聲融合導航方法，其特征在于，所述目標組織的超聲圖像與探頭截面影像的融合區域采用預定標記進行顯示。