[发明专利]医学成像系统、手术导引系统以及医学成像方法

说明书

本公开涉及医学成像系统、手术导引系统和医学成像方法。医学成像系统包括：超声波探头，其发射和接收超声波；定位子系统，其附着至超声波探头并检测超声波探头的位置；第一映射关系估计单元，其在处于被检对象的第一位置状态和第二位置状态时分别录入超声波探头的位置，根据第一位置状态和第二位置状态下超声波探头的位置估计第一映射关系；体图像获得单元，其获得体图像，并将处于第一位置状态时超声波探头的位置与体图像的位置关系估计为第二映射关系；重新定位单元，其根据第一映射关系和第二映射关系确定与在第二位置状态下超声波探头的位置相对应的体图像的目标位置；以及显示子系统，其根据体图像获得目标位置的图像，并显示所获得的图像。

技术领域

本申请一般涉及医学成像，更具体地，涉及利用具有超声波探头的超声波成像子系统的医学成像系统和医学成像方法，以及包括该医学成像系统的手术导引系统。

背景技术

存在如下医学成像技术：其通过将实时获得的超声波图像与预先获得的其他医学图像例如磁共振(MR)图像、计算机断层扫描(CT)图像等进行配准，来获得超声波探头的位置与该预先获得的医学图像中的目标位置之间的映射关系，并且利用该映射关系在通过超声波成像设备对成像对象进行成像的同时，根据超声波探头的位置来呈现其他医学图像以作为参考图像。

在上述技术中，可以通过以下方式获得该映射关系：通过超声波探头对成像对象的某个参考部位进行成像，然后将该参考部位的超声波图像与该成像对象的CT或MR图像中的例如手动选取的相应位置的图像进行配准，来获得上述映射关系。

发明内容

然而，超声波探头的位置与该预先获得的医学图像中的目标位置之间的上述映射关系仅在成像对象的位置保持不变的情况下有效。一旦成像对象的位置发生了变化，例如当作为成像对象的患者的身体发生了移动的情况下，需要重复进行上面描述的包含图像选取和图像配准的过程来更新该映射关系。这种重新确定映射关系的操作是较为繁琐和耗时的。尤其在例如介入式手术的应用场景下，由于操作过程相对较长，其间成像对象有可能出现多次移动，这会进一步加大处理负荷和时间消耗。

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

需要指出，在本文中，除非另外指明，否则当提及某个对象(例如成像对象、超声波探头等)的“位置”时，该“位置”应被理解为包含该对象的坐标位置(例如，该对象的诸如质心等基准点的坐标)以及该对象的取向(例如，该对象的基准轴的方向角以及绕该基准轴的旋转角等)。

根据本申请的一个方面，提供一种医学成像系统，包括：超声波探头，被配置为发射和接收超声波；定位子系统，其附着至超声波探头并检测超声波探头的位置；第一映射关系估计单元，被配置为在处于被检对象的第一位置状态和第二位置状态时分别录入超声波探头的位置，根据第一位置状态以及第二位置状态下超声波探头的位置，估计第一映射关系；体图像获得单元，被配置为获得体图像，并将处于第一位置状态时超声波探头的位置与体图像的位置关系估计为第二映射关系；重新定位单元，被配置为根据第一映射关系以及第二映射关系，确定与在第二位置状态下超声波探头的位置相对应的体图像的目标位置；以及显示子系统，被配置为根据体图像获得目标位置的图像，以及显示所获得的图像。