[发明专利]CT任意切面超声视野模拟辅助消融路径规划方法及系统

权利要求书

1.CT任意切面超声视野模拟辅助消融路径规划方法，其特征在于：其包括以下步骤：

（1）获取CT图像，重建骨骼、体表、肝脏、肿瘤、血管数据；

（2）平行右季肋间隙选择超声探头位置，生成通过肿瘤中心的CT截面，确保截面不与肋骨相交；

（3）将CT截面进行剪裁变换，模拟实际腹部超声视野范围；

（4）在超声视野平面内，生成进针路径，该路径需满足与血管不相交的约束条件；

（5）生成模拟热场；判断热场与肿瘤空间覆盖关系，若没有完全覆盖，则沿冠状位肿瘤长轴方向获取该平面的平行截面，执行步骤（3），直至热场完全覆盖肿瘤；

所述步骤（1）中，利用CT设备进行腹部扫描，获得术前CT的DICOM影像，分割并三维重建相关感兴趣区域；

所述步骤（2）包括以下分步骤：

（2.1）基于肿瘤三维模型，计算肿瘤几何中心坐标；

（2.2）在右侧体表平行肋骨间隙选择两点p1，p2作为探头初始化位置，联合肿瘤中心点确定CT切面；

所述步骤（2.1）中，该计算通过以下方法实现：计算肿瘤体数据点坐标均值，或者通过双剖面循环迭代寻找肿瘤直径最大值点；

所述步骤（2.2）通过多平面重建方法实现；

所述步骤（3）包括以下分步骤：

（3.1）将探头型号作为输入参数，获取探头中超声换能阵列宽度L、超声术中常规成像角度θ，深度信息H及CT图像分辨率p；

（3.2）根据初始探头两点位置坐标，在该CT切面生成初始二维矩阵M1（H, W），其中W=2*H*sin(θ/2)+L*tan(θ/2)，超声扇形左侧直线边界起点a[1，a],其中a=int[(( H*sin(θ/2)-L* (1-tan(θ/2))/2)/p]，右侧起点左边b[1，b]，其中b=int[a+L/p]，超声左侧直线边界终点坐标c[c,1],其中c=int[(( H*cos(θ/2)-L*(1-tan(θ/2))/tan(θ/2)/2)/p]，超声右侧边界终点坐标d[c，d1]，其中d1=int[W/p]；

（3.3）计算扇形深部左侧弧度边界坐标，右侧弧度边界坐标通过对称信息获得，扇形浅部弧度同理计算；

（3.4）将M1矩阵扇形边界外侧像素值替换为0，生成矩阵M2,该矩阵为超声视野模拟矩阵。

2.根据权利要求1所述的CT任意切面超声视野模拟辅助消融路径规划方法，其特征在于：所述步骤（4）包括以下分步骤：

（4.1）以探头右侧边界点作为进针点，以肿瘤中心作为目标点，生成初始进针路径；

（4.2）以血管V作为约束条件，判断该路径是否与血管相交，若相交则以肿瘤中心为中心向右旋转一定角度，直至与血管不相交，确定该平面进针路径N1。

3.根据权利要求2所述的CT任意切面超声视野模拟辅助消融路径规划方法，其特征在于：所述步骤（4.2）中一定角度为5°。

4.根据权利要求3所述的CT任意切面超声视野模拟辅助消融路径规划方法，其特征在于：所述步骤（5）中，根据消融针型号，以路径与肿瘤远端边界交点为热场长轴边界点生成模拟热场，热场参数根据消融针型号设定。

5.根据权利要求1所述的CT任意切面超声视野模拟辅助消融路径规划方法的CT任意切面超声视野模拟辅助消融路径规划系统，其特征在于：其包括：

数据导入模块，其配置来获取CT图像；

重建模块，其配置来重建骨骼、体表、肝脏、肿瘤、血管数据；

CT截面生成模块，其配置来平行右季肋间隙选择超声探头位置，生成通过肿瘤中心的CT截面，确保截面不与肋骨相交；

模拟超声视野模块，其配置来将CT截面进行剪裁变换，模拟实际腹部超声视野范围；

进针路径生成模块，其配置来在超声视野平面内，生成进针路径，该路径需满足与血管不相交的约束条件；

模拟热场生成模块，其配置来判断热场与肿瘤空间覆盖关系，若没有完全覆盖，则沿冠状位肿瘤长轴方向获取该平面的平行截面，执行模拟超声视野模块，直至热场完全覆盖肿瘤。