一種用于消融治療的影像引導設備制造技術

一種用于消融治療的影像引導設備，包括處理器、顯示屏、鍵盤和鼠標；處理器是消融治療影像引導設備的核心部件；顯示屏、鍵盤和鼠標都與處理器連接，顯示屏作為處理器的輸出設備，可以直觀地顯示影像，以利于使用者瀏覽、判斷、分析；所述處理器內部包括影像采集器、影像處理器和影像管理器，影像采集器用于采集影像信息，并將采集到的影像信息傳輸給影像處理器；影像處理器將由影像采集器采集來的影像信息進行加工、處理，以得到使用者需要的影像；經過加工、處理的影像直接由顯示屏顯示，同時傳輸至影像管理器進行存儲，以備使用者隨時調用；其中，所述影像處理器包括影像二維處理裝置、影像三維處理裝置、影像測量裝置、影像配準裝置、影像分割裝置。并且所述顯示屏由三個二維視圖窗口和一個三維視圖窗口組成，所述三個二維視圖窗口分別為橫斷位窗口、矢狀位窗口、冠狀位窗口。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種用于消融治療的影像引導設備，屬于醫療輔助設備。
技術介紹
近年來，影像引導下的經皮熱消融治療方法憑借其在腫瘤治療上的微創、安全、腫瘤完全壞死率高、療效好而無化療、放療的毒副作用，對正常組織損傷小，并且能激活增強機體的抗腫瘤免疫等顯著優點，成為現代腫瘤治療方法的重要組成部分。影像引導下的經皮腫瘤熱消融是對穿刺精確度要求很高的技術。其治療的實施需要在術前根據影像學檢查進行手術規劃，選擇合適的穿刺入路，同時確定需要形成多少個消融區才能完全覆蓋整個腫瘤。在術中則需要依靠影像學的引導將消融針按照術前的規劃植入腫瘤內部。術后需要判斷腫瘤消融是否完全、有無腫瘤殘留或邊緣復發。無論術前的手術規劃、術中的穿刺定位還是術后的效果評估均高度依賴術者的經驗，受到各種人為因素的干擾，直接影響熱消融的療效。因而有必要采用新的技術和方法克服各種人為因素的干擾，解決術前科學規劃、術中精確定位，術后效果評估的難題，將影像引導的腫瘤熱消融建立在更加客觀、精確的基礎上。
技術實現思路
在此基礎上，我們研發了一種消融治療影像引導設備。這種設備通過三維影像處理和分析技術來直觀、清晰、任意角度地顯示空間毗鄰關系，并通過計算進行定量評估進行術前的手術規劃，以及結合介入手術導航系統進行穿刺術中的精確定位，還能通過判斷腫瘤消融是否完全、有無腫瘤殘留或邊緣復發進行有效的手術評估。這種設備的提出有效的解決了術前、術中、術后遇到的各種難題，將影像引導的腫瘤熱消融建立在了更加客觀、精確的基礎上。本專利技術所述的消融治療影像引導設備包括處理器、顯示屏、鍵盤和鼠標；處理器是消融治療影像引導設備的核心部件；顯示屏、鍵盤和鼠標都與處理器連接，顯示屏作為處理器的輸出設備，可以直觀地顯示影像，以利于使用者瀏覽、判斷、分析；鍵盤和鼠標作為處理器的輸入設備，可以操縱處理器，使使用者根據自己的需求和判斷，對影像進行加工、處理；其特征在于所述處理器內部包括影像采集器、影像處理器和影像管理器，影像采集器用于采集影像信息，并將采集到的影像信息傳輸給影像處理器；影像處理器將由影像采集器采集來的影像信息進行加工、處理，以得到使用者需要的影像；經過加工、處理的影像直接由顯示屏顯示，同時傳輸至影像管理器進行存儲，以備使用者隨時調用；其中，所述影像處理器包括影像二維處理裝置、影像三維處理裝置、影像測量裝置、影像配準裝置、影像分割裝置。并且所述顯示屏由三個二維視圖窗口和一個三維視圖窗口組成，所述三個二維視圖窗口分別為橫斷位窗口、矢狀位窗口、冠狀位窗口。本專利技術解決了術前科學規劃、術中精確定位，術后效果評估的難題，克服了各種人為因素的干擾，直接提高了熱消融的療效，將影像引導的腫瘤熱消融建立在更加客觀、精確的基礎上。附圖說明圖I為本專利技術的結構示意圖；圖2為本專利技術的處理器的結構示意圖；圖3為影像裁剪圖；圖4為腫瘤形狀大小以及到各管道系統最短距離圖；圖5為安全邊界圖；圖6為三維PDF報告圖；圖7為手術導航示意圖；圖8為消融區域的顏色編碼分析圖；圖9為腫瘤消融手術效果評估圖。具體實施方式以下結合附圖和具體的實施例對本專利技術所述的消融治療影像引導設備作進一步的說明，但不能以此作為限制本專利技術的保護范圍。參見圖1、2，本專利技術所述的消融治療影像引導設備包括處理器I、顯示屏2、鍵盤3和鼠標4。其中，處理器I是本專利技術的核心部件，其內部包括影像采集器5、影像處理器6和影像管理器7，影像采集器5用于采集影像信息，并將采集到的影像信息傳輸給影像處理器6 ;影像處理器6將由影像采集器5采集來的影像信息進行加工、處理，以得到使用者需要的影像；經過加工、處理的影像直接由顯示屏顯示2，同時傳輸至影像管理器7進行存儲，以備使用者隨時調用。顯示屏2、鍵盤3和鼠標4都與處理器I連接，顯示屏2作為處理器I的輸出設備，可以直觀地顯示影像，以利于使用者瀏覽、判斷、分析；鍵盤3和鼠標4作為處理器的輸入設備，可以操縱處理器I，使使用者根據自己的需求和判斷，對影像進行加工、處理。影像處理器6包括影像二維處理裝置8、影像三維處理裝置9、影像測量裝置10、影像配準裝置11、影像分割裝置12。參見圖3，顯示屏2由三個二維視圖窗口和一個三維視圖窗口組成，三個二維視圖窗口分別為橫斷位窗口、矢狀位窗口、冠狀位窗口。影像二維處理裝置8由影像基本處理裝置及影像裁剪裝置兩部分構成。影像基本處理裝置包括針對單幅影像的濾波處理及針對兩幅影像的算術運算處理。影像裁剪裝置一般會分析所有影像數據，為獲得更好的對比度及更加靈活的操作方式，用戶可執行裁剪操作來選擇部分區域數據執行影像處理操作。影像三維處理裝置由“體繪制”及“視頻制作”兩部分組成。體數據當中的每一個點都可以分配一個光線的發射與吸收參數。這樣，通過模擬光線在體內部的傳播，就能夠實現體數據在任意視角條件下的顯示。體繪制操作步驟如下(I)在數據管理器中選中需要執行操作的影像結點后，點擊“體繪制”左邊的復選框。執行體繪制操作時會占用處理器的大量資源，因此需耐心等待片刻才能夠看到體繪制的執行效果。(2)選擇“預設”標簽頁。(3)除直接編輯轉換函數外，影像三維處理裝置還提供了兩種能夠自動產生轉換函數的常用圖形，即閾值圖和鐘形圖。這兩種方式均包含兩個參數，在點擊十字圖形后上/下且左/右移動鼠標，可用于修改參數值。影像處理結果可以通過制作視頻錄制將視頻或視圖截屏保存下來。影像測量裝置能夠使用戶與二維影像或含有堆棧及平面圖形數據類型的三維單張影像面片進行交互操作。它可以測量距離、角度、路徑及一些幾何圖形。執行測量操作后，可將與所選影像相關的相同或不同的測量圖形一起進行保存，以備將來所用。當在影像上畫了多個圖形時，當前應用圖形顯示為紅色，其余應用圖形則顯示為白色，影像上的顯示值為當前應用圖形的返回值。所有的測量圖形都會各自生成一個影像樹的結點在數據管理器中顯示出來。不再需要的單一的測量圖形或影像能夠在數據管理器中逐個進行刪除或作為·一組整體刪除。影像配準裝置由“點配準”、“剛體配準”及“非剛體配準”三部分組成。醫學影像配準是指將一組醫學影像經空間變換后，使它與另一組保持不動的醫學影像上的對應點達到空間上的一致。保持不動的叫做參考影像，做變換的稱作浮動影像。配準的結果應用于浮動影像。影像分割裝置能夠在人體的醫學影像上為解剖結構及病理結構創建分割。包括交互式分割及血管分割兩部分。血管分割包括基于閾值的血管分割和基于模型的血管重建兩步。應用該設備可實現如下幾個功能I、術前規劃(I)對腫瘤大小、最大徑以及腫瘤表面到各管道系統距離的計算及可視化。參見圖4，腫瘤大小，形狀，最大徑及表面各點到肝靜脈，肝動脈，門脈，膽囊各管道系統的最短距離可通過該設備精準的反映與測量出來。(2)對腫瘤消融所劃定的安全邊界的風險分析。參見圖5，通過重建后的三維渲染圖，可以清晰看到預先劃定的消融安全邊界是否存在風險，可根據實際情況，重新劃定安全邊界。(3)將肝臟三維重建模型生成三維PDF報告。參見圖6，規劃完成后，可實現將肝臟三維重建模型及各項信息導出到PDF軟件，并生成三維PDF報告。2、手術導航影像引導下的介入手術導航系統采用多種模態的醫學影像協助醫生將手術器械直接穿刺到腫瘤內部進行局部治療，進而提高手術質量、減少手術創傷、降低患者痛苦。本系本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于消融治療的影像引導設備，包括處理器、顯示屏、鍵盤和鼠標；處理器是消融治療影像引導設備的核心部件；顯示屏、鍵盤和鼠標都與處理器連接，顯示屏作為處理器的輸出設備，可以直觀地顯示影像，以利于使用者瀏覽、判斷、分析；鍵盤和鼠標作為處理器的輸入設備，可以操縱處理器，使使用者根據自己的需求和判斷，對影像進行加工、處理；其特征在于：所述處理器內部包括影像采集器、影像處理器和影像管理器，影像采集器用于采集影像信息，并將采集到的影像信息傳輸給影像處理器；影像處理器將由影像采集器采集來的影像信息進行加工、處理，以得到使用者需要的影像；經過加工、處理的影像直接由顯示屏顯示，同時傳輸至影像管理器進行存儲，以備使用者隨時調用；其中，所述影像處理器包括影像二維處理裝置、影像三維處理裝置、影像測量裝置、影像配準裝置、影像分割裝置。并且所述顯示屏由三個二維視圖窗口和一個三維視圖窗口組成，所述三個二維視圖窗口分別為橫斷位窗口、矢狀位窗口、冠狀位窗口。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：梁萍，魯通，類成龍，孫云娜，李寅巖，吳文波，薛勁，于曉玲，程志剛，韓治宇，劉方義，于杰，穆夢娟，
申請(專利權)人：中國人民解放軍總醫院，
類型：實用新型
國別省市：