【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種內耳給藥定位方法，具體為一種基于超聲影像的內耳圓窗給藥精準定位方法及系統，屬于鼓室給藥。
技術介紹
1、鼓室給藥作為一種臨床常用的局部給藥方式，通過注射器刺破鼓膜直接將藥物遞送入中耳。經鼓室給藥的特點是藥物通過注入鼓室經圓窗膜吸收，滲透進入耳內骨階外淋巴液，擴散分布到整個內耳間隙，能夠有效避開血-迷路屏障，藥物可直接與內耳激素受體相結合從而發揮作用，并且不良反應相對較低，可適用于無法全身給藥的患者。目前鼓室內給藥主要經中耳和內耳之間的圓窗膜吸收藥物，然而，傳統的鼓室注射方法主要依賴醫生的經驗和解剖學知識來估計注射位置。這意味著醫生需要對耳部復雜的解剖結構有深入的了解，但即使是經驗豐富的醫生，也難以完全避免定位的偏差。在沒有先進的定位技術輔助下，注射的準確性和效果很大程度上取決于醫生的個人技能和經驗，這導致治療效果的不確定性較大。而且，傳統方法可能因為定位不準確而增加了對周圍組織的損傷風險，引發不必要的并發癥。同時，由于無法實時、直觀地確認注射針的位置和路徑，醫生在操作過程中往往會感到心里沒底，增加了操作的難度和壓力。總之，傳統鼓室注射技術在定位準確性、安全性和可操作性等方面存在諸多不足，迫切需要一種更精準、可靠的定位方法和系統來改善治療效果和患者的預后。
2、現有技術中，如公布號為cn118767314a所公開的一種內耳圓窗緩釋給藥裝置及內耳圓窗緩釋給藥系統，內耳圓窗緩釋給藥裝置包括可降解支架以及水凝膠；可降解支架包括呈線狀的基體結構，基體結構在未受外力時基于自身的預定型形態于空間中形成相連接的圓窗
技術實現思路
1、本專利技術的目的就在于為了解決上述至少一個技術問題而提供一種基于超聲影像的內耳圓窗給藥精準定位方法及系統，以解決現有技術中鼓室注射難以精準將藥物注射到內耳圓窗膜上的問題。
2、本專利技術通過以下技術方案來實現上述目的：一種基于超聲影像的內耳圓窗給藥精準定位系統，包括環弧形超聲模塊、圖像處理模塊、定位計算模塊和顯示模塊；環弧形超聲模塊用于對患者耳部進行超聲掃描，獲取超聲圖像及實時超聲監測，圖像處理模塊用于對超聲探頭獲取的超聲圖像進行處理和分析，定位計算模塊用于根據圖像處理模塊的分析結果，計算注射針的最佳進針路徑和深度，顯示模塊用于實時顯示定位信息；
3、圖像處理模塊包括圖像采集控制模塊、圖像預處理模塊、圖像分割模塊、特征提取模塊以及圖像質量評估模塊。
4、作為本專利技術再進一步的方案：環弧形超聲模塊包括環弧形探頭和彈性綁帶，所述環弧形探頭與皮膚接觸的探頭底部采用水凝膠柔性材料制成；環弧形探頭內環直徑為3-8cm；彈性綁帶連接在環弧形探頭兩側。
5、作為本專利技術再進一步的方案：圖像采集控制模塊與環弧形超聲模塊的環弧形探頭呈信號傳輸連接。
6、作為本專利技術再進一步的方案：圖像預處理模塊對超聲圖像的處理包括但不限于包括去噪、增強以及歸一化處理，去噪算法用于去除超聲圖像中由于環境干擾、設備噪聲因素產生的雜訊；增強算法突出圖像中的關鍵結構和特征；歸一化算法將不同條件下獲取的圖像進行標準化處理。
7、作為本專利技術再進一步的方案：圖像分割模塊基于圖像的灰度值、紋理以及形狀特征，采用閾值分割、區域生長、邊緣檢測技術手段對超聲圖像中的不同組織結構進行分離和識別，其中，超聲圖像中的不同組織結構包括但不限于內耳圓窗膜、周圍的肌肉以及骨骼。
8、作為本專利技術再進一步的方案：特征提取模塊用于從分割后的圖像中提取出與內耳圓窗膜相關的特征信息，用于后續定位計算，所提取的特征信息包括但不限于位置、形狀以及大小。
9、作為本專利技術再進一步的方案：圖像質量評估模塊用于實時監測和評估處理后的圖像質量，確保其能夠滿足定位和給藥的精度要求，如果圖像質量不達標，將自動調整處理參數或重新采集圖像。
10、作為本專利技術再進一步的方案：定位計算模塊包括計算算法和模型，具體包括：
11、定位計算模塊接收來自圖像處理模塊提取出的有關耳部組織結構的特征信息；
12、基于預先建立的耳部解剖學數學模型，精確計算出到達內耳圓窗膜的最佳進針路徑，充分考慮耳部復雜的解剖結構、組織的密度差異以及可能存在的個體變異因素；
13、通過幾何運算和空間分析，確定進針的路徑、深度和方向，以確保注射針能夠準確且安全地到達目標位置。
14、作為本專利技術再進一步的方案：顯示模塊所顯示的信息包括但不限于超聲圖像、內耳圓窗膜的位置、注射針的進針路徑以及注射針的進針深度。
15、一種基于超聲影像的內耳圓窗給藥精準定位方法，包括以下步驟：
16、步驟1：將環弧形超聲探頭模塊固定在患者患側耳部；
17、步驟2：患者采取合適的體位，將頭部固定在輔助內耳圓窗給藥的一體支架上；
18、步驟3：使用環弧形超聲探頭對患者的耳部進行掃描，獲取患者耳部的超聲圖像；
19、步驟4：對獲取的超聲圖像進行處理和分析，識別內耳圓窗膜的位置和形態；
20、步驟5：根據識別出的內耳圓窗膜的位置，確定注射針的最佳進針角度和深度；
21、步驟6：開啟環弧形超聲實時監測，引導醫生將注射針沿著確定的進針角度和深度準確插入到內耳圓窗膜前，并完成藥物注射。
22、本專利技術的有益效果是：
23、1）通過特定的超聲掃描、圖像處理和分析算法，實現對內耳圓窗膜的精確識別和定位，準確規劃出最佳的注射器進針方向和深度，確保藥物精準注射到內耳圓窗膜上，極大程度提升藥物經圓窗膜吸收的效率，提升鼓室注射治療效果，能夠實時、清晰地顯示耳部內部的細微結構，包括內耳圓窗膜的位置、形態和周圍組織的關系，這使得醫生能夠極其精準地確定注射點，大大減少了藥物注射位置的偏差，確保藥物能夠準確無誤地到達目標部位，從而顯著提高治療效果；
24、2）在注射過程中，本專利技術能夠通過超聲實時監測注射針的位置和行進情況，及時調整和糾正，確保藥物準確到達目標位置，可以幫助醫生避開這些關鍵部位，降低手術風險和并發癥的發生概率，它能讓醫生在操作過程中提前預知可能存在的障礙和風險，從而采取相應的預防措施；還提高了操作的便利性和效率，醫生無需進行復雜的術前準備和計算，只需依據實時圖像的指引即可進行操作，節省了手術時間，減輕了患者的痛苦和不適感；
25、3）本專利技術從準確性、安全性、實時性、便利性和適應性等多個維度帶來本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于超聲影像的內耳圓窗給藥精準定位系統，包括環弧形超聲模塊、圖像處理模塊、定位計算模塊和顯示模塊；其特征在于：
2.根據權利要求1所述的內耳圓窗給藥精準定位系統，其特征在于：所述環弧形超聲模塊包括環弧形探頭（1）和彈性綁帶（2），所述環弧形探頭（1）與皮膚接觸的探頭底部采用水凝膠柔性材料制成；所述環弧形探頭（1）內環直徑為3-8cm；所述彈性綁帶（2）連接在環弧形探頭（1）兩側。
3.根據權利要求1所述的內耳圓窗給藥精準定位系統，其特征在于：所述圖像采集控制模塊與環弧形超聲模塊的環弧形探頭（1）呈信號傳輸連接。
4.根據權利要求1所述的內耳圓窗給藥精準定位系統，其特征在于：所述圖像預處理模塊對超聲圖像的處理包括但不限于包括去噪、增強以及歸一化處理，去噪算法用于去除超聲圖像中由于環境干擾、設備噪聲因素產生的雜訊；增強算法突出圖像中的關鍵結構和特征；歸一化算法將不同條件下獲取的圖像進行標準化處理。
5.根據權利要求1所述的內耳圓窗給藥精準定位系統，其特征在于：所述圖像分割模塊基于圖像的灰度值、紋理以及形狀特征，采用閾值分割、區域
6.根據權利要求1所述的內耳圓窗給藥精準定位系統，其特征在于：所述特征提取模塊用于從分割后的圖像中提取出與內耳圓窗膜相關的特征信息，用于后續定位計算，所提取的特征信息包括但不限于位置、形狀以及大小。
7.根據權利要求1所述的內耳圓窗給藥精準定位系統，其特征在于：所述圖像質量評估模塊用于實時監測和評估處理后的圖像質量，確保其能夠滿足定位和給藥的精度要求，如果圖像質量不達標，將自動調整處理參數或重新采集圖像。
8.根據權利要求1所述的內耳圓窗給藥精準定位系統，其特征在于：所述定位計算模塊包括計算算法和模型，具體包括：
9.根據權利要求1所述的內耳圓窗給藥精準定位系統，其特征在于：所述顯示模塊所顯示的信息包括但不限于超聲圖像、內耳圓窗膜的位置、注射針的進針路徑以及注射針的進針深度。
10.一種基于超聲影像的內耳圓窗給藥精準定位方法，所述內耳圓窗給藥精準定位方法通過權利要求1至權利要求9任一項所述的基于超聲影像的內耳圓窗給藥精準定位系統進行實施，其特征在于，所述內耳圓窗給藥精準定位方法包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種基于超聲影像的內耳圓窗給藥精準定位系統，包括環弧形超聲模塊、圖像處理模塊、定位計算模塊和顯示模塊；其特征在于：
2.根據權利要求1所述的內耳圓窗給藥精準定位系統，其特征在于：所述環弧形超聲模塊包括環弧形探頭（1）和彈性綁帶（2），所述環弧形探頭（1）與皮膚接觸的探頭底部采用水凝膠柔性材料制成；所述環弧形探頭（1）內環直徑為3-8cm；所述彈性綁帶（2）連接在環弧形探頭（1）兩側。
3.根據權利要求1所述的內耳圓窗給藥精準定位系統，其特征在于：所述圖像采集控制模塊與環弧形超聲模塊的環弧形探頭（1）呈信號傳輸連接。
4.根據權利要求1所述的內耳圓窗給藥精準定位系統，其特征在于：所述圖像預處理模塊對超聲圖像的處理包括但不限于包括去噪、增強以及歸一化處理，去噪算法用于去除超聲圖像中由于環境干擾、設備噪聲因素產生的雜訊；增強算法突出圖像中的關鍵結構和特征；歸一化算法將不同條件下獲取的圖像進行標準化處理。
5.根據權利要求1所述的內耳圓窗給藥精準定位系統，其特征在于：所述圖像分割模塊基于圖像的灰度值、紋理以及形狀特征，采用閾值分割、區域生長、邊緣檢測技術手段對超聲圖像中的不同組織結構進行分離...
【專利技術屬性】
技術研發人員：郝敬賓，劉思雨，喬月華，時晰，楊雅涵，沈丁，拉赫曼，王帥航，
申請(專利權)人：江蘇摩爾聲學技術研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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