[發(fā)明專利]一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的超聲引導(dǎo)穿刺圖像處理系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811136711.6
• 申請(qǐng)日: 2018-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN109330669A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 遲惠清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遲惠清
• 主分類號(hào): A61B17/34
• 分類號(hào): A61B17/34;G06T5/00;G06T5/20;G06T17/00
• 代理公司: 北京久維律師事務(wù)所 11582
• 代理人: 邢江峰

本發(fā)明屬于醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的超聲引導(dǎo)穿刺圖像處理系統(tǒng)及方法，圖像處理系統(tǒng)包括：圖像采集模塊、圖像增強(qiáng)模塊、中央控制模塊、圖像轉(zhuǎn)化模塊、軌跡導(dǎo)航模塊、穿刺模塊、虛擬顯示模塊。本發(fā)明通過圖像增強(qiáng)模塊根據(jù)該發(fā)射角度序列生成的圖像流能夠獲得更關(guān)鍵的包含針體的圖像流，在對(duì)包含針體的圖像流進(jìn)行去噪處理、融合后，得到超聲穿刺針的增強(qiáng)圖像，而超聲穿刺針的增強(qiáng)圖像更清晰、準(zhǔn)確，為后續(xù)準(zhǔn)確分析用戶本身的超聲圖像提供有力依據(jù)；同時(shí)通過圖像轉(zhuǎn)化模塊、虛擬顯示模塊將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到超聲穿刺手術(shù)中，增強(qiáng)了顯示的立體感和靈活性，幫助醫(yī)生更快更好完成手術(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的超聲引導(dǎo)穿刺圖像處理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前，業(yè)內(nèi)常用的現(xiàn)有技術(shù)是這樣的：

穿刺是一個(gè)醫(yī)學(xué)手術(shù)用語，是將穿刺針刺入體腔抽取分泌物做化驗(yàn)，向體腔注入氣體或造影劑做造影檢查，或向體腔內(nèi)注入藥物的一種診療技術(shù)。穿刺的目的是抽血化驗(yàn)，輸血、輸液及置入導(dǎo)管做血管造影。穿刺包括：骨髓穿刺術(shù)，有髂嵴穿刺、脊椎棘突穿刺和胸骨穿刺。用于血液病、某些寄生蟲病如黑熱病的診斷。有出血傾向者禁止做骨髓穿刺。淋巴結(jié)穿刺術(shù)，用于穿刺原因不明的淺表淋巴結(jié)，抽出液可做化驗(yàn)和病理檢查。但惡性淋巴腫瘤和深在淋巴結(jié)不應(yīng)穿刺檢查。關(guān)節(jié)腔穿刺術(shù)，有肩關(guān)節(jié)腔、肘關(guān)節(jié)腔、腕關(guān)節(jié)腔、髖關(guān)節(jié)腔、膝關(guān)節(jié)腔和踝關(guān)節(jié)腔穿刺。穿刺后可抽液化驗(yàn)，也可注入空氣造影和注入藥物治療。關(guān)節(jié)腔穿刺要求嚴(yán)格無菌，嚴(yán)防感染。適用于原因不明的關(guān)節(jié)病、關(guān)節(jié)腔腫瘤等。血管穿刺術(shù)，常見的如股動(dòng)脈穿刺、股靜脈穿刺和鎖骨下靜脈穿刺。目的是抽血化驗(yàn)、輸血、輸液(包括置入導(dǎo)管保留輸液)以及置入導(dǎo)管做血管造影。三處血管均可穿刺抽血。鎖骨下靜脈可穿刺后置入導(dǎo)管保留，做靜脈高營(yíng)養(yǎng)治療。穿刺股動(dòng)脈置入導(dǎo)管可做心、腦血管造影。然而，現(xiàn)有的穿刺手術(shù)中圖像采集清晰度差、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確；同時(shí)現(xiàn)有穿刺系統(tǒng)通過平面顯示，顯示效果差，不利于醫(yī)生立體觀察。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：

現(xiàn)有的穿刺手術(shù)中圖像采集清晰度差、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

同時(shí)現(xiàn)有穿刺系統(tǒng)通過平面顯示，顯示效果差，不利于醫(yī)生立體觀察。

現(xiàn)有的穿刺手術(shù)中圖像出現(xiàn)光暈，細(xì)節(jié)丟失。

現(xiàn)有的手術(shù)方案討論不能準(zhǔn)確的模擬用戶情況。

針對(duì)三維場(chǎng)景認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)資源的分層解析方法，現(xiàn)有技術(shù)中，沒有以特征參數(shù)作為維度坐標(biāo)構(gòu)建資源元素的多維矢量空間，以資源元素為維度坐標(biāo)構(gòu)建完整認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)資源的多維矢量空間。在這樣的兩級(jí)矢量空間模型中，不能使每個(gè)矢量都具有明確的物理資源含義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的超聲引導(dǎo)穿刺圖像處理系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的超聲引導(dǎo)穿刺圖像處理方法，所述基于虛擬現(xiàn)實(shí)的超聲引導(dǎo)穿刺圖像處理方法包括：

采集用戶待穿刺部位圖像數(shù)據(jù)；對(duì)采集的圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理操作；

將采集的圖像通過三維軟件制作轉(zhuǎn)化為三維場(chǎng)景；包括：在三維場(chǎng)景認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)資源元素構(gòu)成的資源空間模型

中,其中，Y表示2D-FWHT變換的結(jié)果矩陣，H₄表示2D-FWHT變換的系數(shù)矩陣，表示H₄的轉(zhuǎn)置矩陣，X表示候選塊數(shù)據(jù)組成的矩陣；

用狀態(tài)矢量的形式進(jìn)行一維快速哈達(dá)瑪變換表示認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)感知得到的資源狀態(tài)，一維快速哈達(dá)瑪變換為：

其中，Y表示1D-FWHT變換的結(jié)果矩陣，H₈表示1D-FWHT變換的系數(shù)矩陣，X表示候選塊數(shù)據(jù)組成的矩陣；