超聲病灶定位方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種超聲病灶定位方法，包括步驟：S1：對(duì)一病灶進(jìn)行預(yù)估定位，獲得所述病灶的一預(yù)估位置；S2：利用一B超裝置獲得所述病灶的一三維圖像模型；S3：在所述三維圖像模型內(nèi)形成多個(gè)治療點(diǎn)模型，所述治療點(diǎn)模型均勻滿布于所述三維圖像模型內(nèi)，且所述治療點(diǎn)模型形成多個(gè)治療點(diǎn)模型層，所述治療點(diǎn)模型層沿一矢狀軸方向?qū)盈B布設(shè)；S4：獲取三維圖像模型和所述治療點(diǎn)模型的位置數(shù)據(jù)對(duì)所述病灶進(jìn)行定位。本發(fā)明專利技術(shù)的一種超聲病灶定位方法，能夠防止治療過(guò)程中先前治療層面影響后續(xù)層面的治療效果的問(wèn)題，具有定位精確、治療效果好的優(yōu)點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲病灶定位方法。
技術(shù)介紹
高強(qiáng)度聚焦超聲治療系統(tǒng)又稱HIFU治療系統(tǒng)，基本工作原理是：通過(guò)超聲功率發(fā)生器驅(qū)動(dòng)治療頭中的超聲換能器，產(chǎn)生高強(qiáng)度聚焦超聲波，經(jīng)脫氣水耦合，聚焦于患者病灶區(qū)，通過(guò)超聲波的機(jī)械效應(yīng)、熱效應(yīng)、空化效應(yīng)等，使腫瘤組織迅速升溫(≥65℃)，在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生凝固性壞死。超聲換能器以掃描(相控變焦或焦點(diǎn)移動(dòng))的方式對(duì)病灶進(jìn)行逐點(diǎn)治療，從而達(dá)到消融整個(gè)腫瘤組織的目的。在高強(qiáng)度聚焦超聲治療系統(tǒng)中，發(fā)射聚焦超聲波的超聲換能器與患者腫瘤部位的定位關(guān)系的準(zhǔn)確性，直接影響到治療過(guò)程的安全性和有效性。HIFU治療系統(tǒng)是基于B超圖像來(lái)進(jìn)行定位治療，B超產(chǎn)生的圖像是豎直向下的，相對(duì)于人體是橫斷面或矢狀面，所以現(xiàn)有HIFU治療系統(tǒng)的定位模式普遍也是橫斷面或矢狀面定位。矢狀面定位模型可參見(jiàn)圖1、圖2，由多個(gè)矢狀面圖像1組成。而按照現(xiàn)有的矢狀面定位方法定位病灶后進(jìn)行治療時(shí)，一般是按照矢狀面模型逐層進(jìn)行高強(qiáng)度聚焦超聲治療，但在矢狀面模型第一個(gè)層面治療完成之后，人體組織會(huì)產(chǎn)生凝固性壞死，這種凝固性壞死會(huì)阻擋超聲的通道，使得在治療第二個(gè)層面時(shí)，從第一層面方向過(guò)來(lái)的超聲會(huì)被阻擋，影響后續(xù)的治療效果。橫斷面定位方法也是一樣。即利用現(xiàn)有的矢狀面或橫斷面病灶定位方法進(jìn)行高強(qiáng)度聚焦超聲治療時(shí)，普遍具有先前治療層面影響后續(xù)層面的治療效果的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本專利技術(shù)提供一種超聲病灶定位方法，能夠防止治療過(guò)程中先前治療層面影響后續(xù)層面的治療效果的問(wèn)題，具有定位精確、治療效果好的優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供一種超聲病灶定位方法，包括步驟：S1：對(duì)一病灶進(jìn)行預(yù)估定位，獲得所述病灶的一預(yù)估位置；S2：利用一B超裝置獲得所述病灶的一三維圖像模型；S3：在所述三維圖像模型內(nèi)布滿多個(gè)治療點(diǎn)模型，且所述治療點(diǎn)模型形成多個(gè)治療點(diǎn)模型層，所述治療點(diǎn)模型層沿一矢狀軸方向?qū)盈B布設(shè)；S4：獲取三維圖像模型和所述治療點(diǎn)模型的位置數(shù)據(jù)對(duì)所述病灶進(jìn)行定位。優(yōu)選地，所述步驟S2包括：S21：操作所述B超裝置的探頭在所述預(yù)估位置進(jìn)行掃描，并確定所述病灶在所述探頭的一行進(jìn)方向上的一起始位置和一終止位置；S22：將所述探頭移動(dòng)至所述起始位置；S23：采集所述探頭在當(dāng)前位置的一切面圖像；S24：對(duì)當(dāng)前所述切面圖像中包含的所述病灶的圖像的外輪廓進(jìn)行勾邊，并獲得一外輪廓位置數(shù)據(jù)；S25：將所述探頭沿所述行進(jìn)方向移動(dòng)一固定距離；S26：重復(fù)步驟S23至步驟S25，直至所述探頭移動(dòng)至所述終止位置或所述起始位置與所述終止位置的連線外；S27：根據(jù)全部所述外輪廓位置數(shù)據(jù)建立所述病灶的三維圖像模型。優(yōu)選地，所述固定距離為3mm。優(yōu)選地，所述步驟S2包括：S21’：操作所述B超裝置的探頭在所述預(yù)估位置進(jìn)行掃描，并將所述探頭移動(dòng)至所述病灶的實(shí)際位置上；S22’：采集所述探頭在當(dāng)前位置的一切面圖像；S23’：對(duì)當(dāng)前所述切面圖像中包含的所述病灶的圖像的外輪廓進(jìn)行勾邊，并獲得一外輪廓位置數(shù)據(jù)；S24’：將所述探頭沿一固定方向旋轉(zhuǎn)一固定角度；S25’：重復(fù)步驟S22’至S24’，直至所述探頭自初始角度位置旋轉(zhuǎn)滿180°；S26’：根據(jù)所有外輪廓位置數(shù)據(jù)建立所述病灶的三維圖像模型。優(yōu)選地，所述固定角度為5°。優(yōu)選地，所述治療點(diǎn)模型呈橢球體。優(yōu)選地，所述治療點(diǎn)模型的長(zhǎng)軸為8mm，所述治療點(diǎn)模型的短軸為3mm。本專利技術(shù)由于采用了以上技術(shù)方案，使其具有以下有益效果：三維圖像模型的建立為病灶的精確定位提供了基礎(chǔ)。治療點(diǎn)模型的采用進(jìn)一步加強(qiáng)了治療的精度，治療點(diǎn)模型層沿一矢狀軸方向?qū)盈B布實(shí)現(xiàn)了可對(duì)病灶的各冠狀面進(jìn)行精確定位，為實(shí)現(xiàn)自下向上的沿矢狀軸方向的逐層冠狀面治療提供了定位基礎(chǔ)，利用本超聲病灶定位方法進(jìn)行的逐層冠狀面治療，能夠有效避免治療過(guò)程中先前治療層面影響后續(xù)層面的治療效果的問(wèn)題，同時(shí)還能利用先前治療層面形成自然的阻擋層，阻止超聲繼續(xù)向下的傳導(dǎo)，起到保護(hù)內(nèi)臟、神經(jīng)等組織的作用。附圖說(shuō)明圖1為現(xiàn)有B超矢狀面定位模型的正視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有B超矢狀面定位模型的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本專利技術(shù)實(shí)施例的超聲病灶定位方法的主流程圖；圖4為本專利技術(shù)實(shí)施例的三維圖像模型結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本專利技術(shù)實(shí)施例一的超聲病灶定位方法的步驟S2的流程圖；圖6為本專利技術(shù)實(shí)施例二的超聲病灶定位方法的步驟S2的流程圖。具體實(shí)施方式下面根據(jù)附圖3-6，給出本專利技術(shù)的較佳實(shí)施例，并予以詳細(xì)描述，使能更好地理解本專利技術(shù)的功能、特點(diǎn)。請(qǐng)參閱圖3和圖4，本專利技術(shù)實(shí)施例一的一種超聲病灶定位方法，包括步驟：S1：對(duì)一病灶進(jìn)行預(yù)估定位，獲得病灶的一預(yù)估位置。S2：利用一B超裝置獲得病灶的一三維圖像模型2。S3：在三維圖像模型2內(nèi)形成多個(gè)治療點(diǎn)模型3，治療點(diǎn)模型3均勻滿布于三維圖像模型2內(nèi)，且治療點(diǎn)模型3形成多個(gè)治療點(diǎn)模型層，治療點(diǎn)模型層沿一矢狀軸方向?qū)盈B布設(shè)，本實(shí)施例中，治療點(diǎn)模型3呈橢球體，治療點(diǎn)模型3的長(zhǎng)軸為8mm，治療點(diǎn)模型3的短軸為3mm。S4：獲取三維圖像模型2和治療點(diǎn)模型3的位置數(shù)據(jù)對(duì)病灶進(jìn)行定位。三維圖像模型2的建立為病灶的精確定位提供了基礎(chǔ)，同時(shí)可從任意角度觀察病灶。治療點(diǎn)模型3的采用進(jìn)一步加強(qiáng)了治療的精度，治療點(diǎn)模型層沿一矢狀軸方向?qū)盈B布實(shí)現(xiàn)了可對(duì)病灶的各冠狀面進(jìn)行精確定位，為實(shí)現(xiàn)自下向上的沿矢狀軸方向的逐層冠狀面治療提供了定位基礎(chǔ)，利用本超聲病灶定位方法進(jìn)行的逐層冠狀面治療，能夠有效避免治療過(guò)程中先前治療層面影響后續(xù)層面的治療效果的問(wèn)題，同時(shí)還能利用先前治療層面形成自然的阻擋層，阻止超聲繼續(xù)向下的傳導(dǎo)，起到保護(hù)內(nèi)臟、神經(jīng)等組織的作用。請(qǐng)參閱圖4和圖5，本實(shí)施例中，步驟S2具體包括步驟：S21：操作B超裝置的探頭在預(yù)估位置進(jìn)行掃描，并確定病灶在探頭的行進(jìn)方向上的一起始位置和一終止位置；S22：將探頭移動(dòng)至起始位置；S23：采集探頭在當(dāng)前位置的一切面圖像；S24：對(duì)當(dāng)前切面圖像中包含的病灶的圖像的外輪廓進(jìn)行勾邊，并獲得一外輪廓位置數(shù)據(jù)；S25：將探頭沿行進(jìn)方向移動(dòng)一固定距離，本實(shí)施例中，固定距離為3mm；S26：重復(fù)步驟S23至步驟S25，直至探頭移動(dòng)至終止位置或起始位置與終止位置的連線外；S27：根據(jù)全部外輪廓位置數(shù)據(jù)建立病灶的三維圖像模型2，本實(shí)施例中，利用Marching Cubes三維重建算法獲得病灶的三維圖像模型2，三維重建采用OpenGL(開(kāi)放圖形庫(kù))方式，實(shí)現(xiàn)重建后的三維圖像模型2可旋轉(zhuǎn)、可縮放等功能。請(qǐng)參閱圖4、圖6，本專利技術(shù)實(shí)施例二的一種超聲病灶定位方法，其步驟與實(shí)施例一基本相同，其區(qū)別在于：步驟S2具體包括步驟：S21’：操作B超裝置的探頭在預(yù)估位置進(jìn)行掃描，并將探頭移動(dòng)至病灶的實(shí)際位置上，最好是移動(dòng)到病灶的中心位置；S22’：采集探頭在當(dāng)前位置的一切面圖像；S23’：對(duì)當(dāng)前切面圖像中包含的病灶的圖像的外輪廓進(jìn)行勾邊，并獲得一外輪廓位置數(shù)據(jù)；S24’：將探頭沿順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)一固定角度，速度沒(méi)有要求，步距越小，圖像越精細(xì)，但時(shí)間也越長(zhǎng)，本實(shí)施例中，固定角度采用5°；S25’：重復(fù)步驟S22’至S24’，直至探頭自初始角度位置旋轉(zhuǎn)滿180°；S26’：根據(jù)所有外輪廓位置數(shù)據(jù)建立病灶的三維圖像模型2。綜上所述，本專利技術(shù)的一種超聲病灶定位方法，通過(guò)B超本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種超聲病灶定位方法，包括步驟：S1：對(duì)一病灶進(jìn)行預(yù)估定位，獲得所述病灶的一預(yù)估位置；S2：利用一B超裝置獲得所述病灶的一三維圖像模型；S3：在所述三維圖像模型內(nèi)布滿多個(gè)治療點(diǎn)模型，且所述治療點(diǎn)模型形成多個(gè)治療點(diǎn)模型層，所述治療點(diǎn)模型層沿一矢狀軸方向?qū)盈B布設(shè)；S4：獲取三維圖像模型和所述治療點(diǎn)模型的位置數(shù)據(jù)對(duì)所述病灶進(jìn)行定位。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種超聲病灶定位方法，包括步驟：S1：對(duì)一病灶進(jìn)行預(yù)估定位，獲得所述病灶的一預(yù)估位置；S2：利用一B超裝置獲得所述病灶的一三維圖像模型；S3：在所述三維圖像模型內(nèi)布滿多個(gè)治療點(diǎn)模型，且所述治療點(diǎn)模型形成多個(gè)治療點(diǎn)模型層，所述治療點(diǎn)模型層沿一矢狀軸方向?qū)盈B布設(shè)；S4：獲取三維圖像模型和所述治療點(diǎn)模型的位置數(shù)據(jù)對(duì)所述病灶進(jìn)行定位。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲病灶定位方法，其特征在于，所述步驟S2包括：S21：操作所述B超裝置的探頭在所述預(yù)估位置進(jìn)行掃描，并確定所述病灶在所述探頭的一行進(jìn)方向上的一起始位置和一終止位置；S22：將所述探頭移動(dòng)至所述起始位置；S23：采集所述探頭在當(dāng)前位置的一切面圖像；S24：對(duì)當(dāng)前所述切面圖像中包含的所述病灶的圖像的外輪廓進(jìn)行勾邊，并獲得一外輪廓位置數(shù)據(jù)；S25：將所述探頭沿所述行進(jìn)方向移動(dòng)一固定距離；S26：重復(fù)步驟S23至步驟S25，直至所述探頭移動(dòng)至所述終止位置或所述起始位置與所述終止位置的連線外；S27：根據(jù)全部所述外輪廓位置...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李大為，陳義勝，蔣繼偉，何燁，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海愛(ài)申科技發(fā)展股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海;31