一种超声扫查导航系统及超声扫查方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115944317A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202310109287.0(22)申请日2023.02.14(71)申请人聆数医疗科技（苏州）有限公司地址215124江苏省苏州市吴中区郭巷街道吴淞江大道111号3栋5号楼15层(72)发明人谷晓林(74)专利代理机构南京华讯知识产权代理事务所(普通合伙)32413专利代理师仝东凤(51)Int.Cl.A61B8/00(2006.01)A61B8/08(2006.01)G06T3/40(2006.01)G06T19/00(2011.01)G06T7/12(2017.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种超声扫查导航系统及超声扫查方法(57)摘要本发明涉及一种超声扫查导航系统及超声扫查方法，所述系统包括：传感器模块、数据采集模块、三维重建模块、目标识别模块、扫查导航模块和可视化模块，所述方法包括：实时获取待测者的超声图像信息与传感器模块的位姿信息，采用插值算法根据超声图像信息与传感器模块的位姿信息将待测者的二维超声图像转换为三维容积图像，构建目标扫查区域，采用物理模型计算待扫查区域和最佳扫查路径并显示于可视化模块上，操作者根据可视化模块指引进行全面准确的超声扫查，简化超声扫查过程，避免漏诊误诊。CN115944317ACN115944317A权利要求书1/2页1.一种超声扫查导航系统，其特征在于，所述系统中包括：传感器模块，用于采集待测者的超声图像信息及所述传感器模块的位姿信息，其中，所述第超声图像信息、所述位姿信息中分别包括对应时间戳；数据采集模块，与所述传感器模块连接，用于对齐所述超声图像信息与所述位姿信息之间的时间戳；三维重建模块，与所述数据采集模块连接，用于根据所述超声图像信息及所述位姿信息，按照时间戳顺序，通过坐标变换获得每一时间戳对应的超声图像信息的三维坐标系，采用插值算法计算所述三维坐标系得到所述超声图像信息对应的三维容积图像；目标识别模块，与所述三维重建模块连接，用于对所述三维容积图像进行图像处理，采用分割算法提取出待测者的三维边界信息，基于所述三维边界信息构建待测者的目标扫查区域；扫查导航模块，分别与所述三维重建模块和所述目标识别模块连接，用于将所述三维容积图像与所述目标扫查区域输入物理模型中，得到待扫查区域，根据所述待扫查区域计算当前时刻所述传感器模块的位姿信息与所述待扫查区域之间的最佳扫查路径；可视化模块，用于显示所述传感器模块获取的超声图像信息、所述位姿信息，同时显示目标扫查区域及最佳扫查路径。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器模块包括：超声探头和跟踪传感器，其中：所述超声探头用于采集所述待测者的超声图像信息，所述跟踪传感器用于采集所述传感器模块的位姿信息，所述位姿信息包括：所述传感器模块的方位信息和所述传感器模块的姿态信息。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述三维重建模块还用于：接收所述超声图像信息、所述位姿信息，采用超声探头校准法对所述超声图像信息进行从二维坐标系到所述跟踪传感器坐标系的第一坐标变换；根据所述位姿信息进行从所述跟踪传感器坐标系到世界坐标系的第二坐标变换；通过坐标运算，进行从所述世界坐标系到所述超声图像信息的三维坐标系的第三坐标变换，获得每一时间戳对应的超声图像信息的三维坐标系。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述可视化模块还用于，根据时间戳实时更新所述超声图像信息、所述位姿信息、所述目标扫查区域及所述最佳扫查路径。5.一种超声扫查方法，应用于超声扫查导航系统，其特征在于，所述方法包括：采集待测者的超声图像信息与传感器模块的位姿信息，其中，所述超声图像信息、所述位姿信息中包括对应时间戳；将所述超声图像信息与所述位姿信息之间的时间戳对齐；根据所述超声图像信息及所述位姿信息，按照时间戳顺序，通过坐标变换获得每一时间戳对应的超声图像信息的三维坐标系，采用插值算法计算所述三维坐标系得到超声图像对应的三维容积图像；对所述三维容积图像进行图像处理，采用分割算法提取出待测者的三维边界信息，基于所述三维边界信息构建待测者的目标扫查区域；将所述三维容积图像与所述目标扫查区域输入物理模型中，输出得到待扫查区域，根2CN115944317A权利要求书2/2页据所述待扫查区域计算当前时刻所述传感器模块的位姿信息与所述待扫查区域之间的最佳扫查路径；显示所述超声图像信息及所述位姿信息，同时显示所述目标扫查区域及所述最佳扫查路径；操作者按照所述最佳扫查路径遍历所述目标扫查区域。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述传感器模块包括：超声探头和跟踪传感器；所述采集待测者的超声图像信息与传感器模块的位姿信息包括：所述超声探