基于图像处理的穿刺引导方法、装置、设备及存储介质

本发明涉及医疗器械，特别涉及一种基于图像处理的穿刺引导方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、经颈静脉肝内门体分流术(transjugular intrahepatic portosystemic shunt，tips)通过在肝静脉与门静脉之间的肝实质内建立分流道，以微创的方式从结构上显著降低门静脉阻力，相比于药物治疗和内镜治疗，tips手术能从本质上降低门静脉压力，是治疗食管胃静脉曲张破裂出血和顽固性腹腔积液等一系列门静脉高压并发症的有效方法。

2、从肝静脉穿刺门静脉分支的过程是tips手术过程中的技术难点之一。目前常规的操作是基于血管机的透视引导，根据医生经验进行肝内盲穿。由于无法看到实时血管位置及形态，若操作不当，可能会引起肝动脉和胆道的损伤，甚至肝包膜错位，导致严重的并发症。其次，从肝静脉穿刺门静脉分支的过程通常也是最耗时的步骤，因而使得医生和患者都需要暴露在高剂量的x射线下。另外，肝静脉与门静脉之间空间关系复杂，而解剖变异和肝硬变的病理改变又可使其空间关系发生改变，再加上tips手术过程中患者的呼吸运动会产生身体位移而造成位置偏差，导致门静脉穿刺定位困难。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种基于图像处理的穿刺引导方法、装置、设备及存储介质，能够提供tips的术中影像引导，以提升穿刺精准性、缩短穿刺时间。

2、为了解决上述问题，本发明提供一种基于图像处理的穿刺引导方法，包括：

3、实时获取包括目标组织区域的二维透视图像，所述目标组织区域包括门静脉区域和膈肌区域；

4、识别所述二维透视图像中的膈肌区域，得到所述膈肌区域顶部的第一边缘位置信息；

5、获取所述门静脉区域的三维图像信息和所述膈肌区域顶部的第二边缘位置信息，所述三维图像信息和所述第二边缘位置信息均基于包括所述目标组织区域的三维重建图像确定；

6、将所述三维图像信息、所述第二边缘位置信息叠加至所述二维透视图像中，得到叠加图像；

7、显示所述叠加图像，以进行穿刺引导。

8、进一步地，所述方法还包括：

9、对所述叠加图像中的所述第一边缘位置信息和所述第二边缘位置信息分别进行标记。

10、进一步地，所述对所述叠加图像中的所述第一边缘位置信息和所述第二边缘位置信息分别进行标记包括：

11、当所述第一边缘位置信息与所述第二边缘位置信息重合时，对所述第一边缘位置信息和所述第二边缘位置信息进行第一标记；

12、当所述第一边缘位置信息与所述第二边缘位置信息不重合时，对所述第一边缘位置信息进行第二标记，对所述第二边缘位置信息进行第三标记。

13、进一步地，所述方法还包括：

14、获取包括所述目标组织区域的三维重建图像；

15、基于第一预设图像分割算法对所述三维重建图像进行分割处理，得到所述门静脉区域的三维图像信息；

16、基于第二预设图像分割算法识别所述三维重建图像中的膈肌区域，得到所述膈肌区域顶部的第二边缘位置信息。

17、进一步地，所述获取包括所述目标组织区域的三维重建图像包括：

18、获取包括所述目标组织区域的锥形束计算机断层扫描图像数据；

19、基于所述锥形束计算机断层扫描图像数据重建得到包括所述目标组织区域的三维重建图像。

20、进一步地，所述获取包括所述目标组织区域的三维重建图像包括：

21、获取包括所述目标组织区域的计算机断层血管造影图像数据或者磁共振血管造影图像数据；

22、基于所述计算机断层血管造影图像数据或者所述磁共振血管造影图像数据重建得到包括所述目标组织区域的三维重建图像。

23、进一步地，所述方法还包括：

24、将所述三维重建图像配准到锥形束计算机断层扫描成像空间，得到锥形束计算机断层扫描成像空间的三维重建图像。

25、本发明另一方面提供一种基于图像处理的穿刺引导装置，包括：

26、图像采集模块，用于实时获取包括目标组织区域的二维透视图像，所述目标组织区域包括门静脉区域和膈肌区域；

27、膈肌区域识别模块，用于识别所述二维透视图像中的膈肌区域，得到所述膈肌区域顶部的第一边缘位置信息；

28、信息获取模块，用于获取所述门静脉区域的三维图像信息和所述膈肌区域顶部的第二边缘位置信息，所述三维图像信息和所述第二边缘位置信息均基于包括所述目标组织区域的三维重建图像确定；

29、图像叠加模块，用于将所述三维图像信息、所述第二边缘位置信息叠加至所述二维透视图像中，得到叠加图像；

30、图像显示模块，用于显示所述叠加图像，以进行穿刺引导。

31、本发明另一方面提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如上述的方法。

32、本发明另一方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由处理器加载并执行以实现如上述的方法。

33、由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

34、根据本发明实施例的穿刺引导方法，通过将门静脉区域的三维图像信息和膈肌区域顶部的边缘位置信息，与实时采集的二维透视图像进行融合叠加展示，可以在二维透视图像中增加血管立体结构的展现，从而提供tips的术中影像引导，使得在手术中可以根据患者的实时呼吸状态来判断穿刺时机，在一定程度上减少对医生经验的依赖，减少手术过程中由于患者的呼吸运动导致的位置偏差，从而提升穿刺精准性、减少穿刺尝试、缩短穿刺时间。

技术特征：

1.一种基于图像处理的穿刺引导方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述叠加图像中的所述第一边缘位置信息和所述第二边缘位置信息分别进行标记包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取包括所述目标组织区域的三维重建图像包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取包括所述目标组织区域的三维重建图像包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种基于图像处理的穿刺引导装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1-7任意一项所述的基于图像处理的穿刺引导方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1-7任意一项所述的基于图像处理的穿刺引导方法。

技术总结
本发明涉及医疗器械技术领域，具体是一种基于图像处理的穿刺引导方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：实时获取包括目标组织区域的二维透视图像，所述目标组织区域包括门静脉区域和膈肌区域；识别所述二维透视图像中的膈肌区域，得到所述膈肌区域顶部的第一边缘位置信息；获取所述门静脉区域的三维图像信息和所述膈肌区域顶部的第二边缘位置信息，所述三维图像信息和所述第二边缘位置信息均基于包括所述目标组织区域的三维重建图像确定；将所述三维图像信息、所述第二边缘位置信息叠加至所述二维透视图像中，得到叠加图像；显示所述叠加图像，以进行穿刺引导。本发明的方法能够提供TIPS的术中影像引导，以提升穿刺精准性、缩短穿刺时间。

技术研发人员：靳勇,周建峰,严昺,蔡小舒
受保护的技术使用者：苏州大学附属第二医院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11