[发明专利]腹腔内柔性组织呼吸实时图像矫正方法及装置

权利要求书

1.腹腔内柔性组织呼吸实时图像矫正方法，其特征在于：其包括以下步骤：

(1)初始化影像参数，进行位姿配准及目标选取；

(2)术前运动分析，获取目标的空间位置；

(3)提取呼吸信号规律：实时跟踪目标在三维空间中的位置，同步跟踪体表传感器的空间位置，拟合出两个信号之间的映射关系；

(4)呼吸运动矫正：术中利用当前时刻体表传感器的空间位置预测目标在呼吸影响下的空间位置，在每一时刻都对术前规划的静态介入路径进行矫正。

2.根据权利要求1所述的腹腔内柔性组织呼吸实时图像矫正方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，在导航系统中跟踪体表传感器空间位置，与术前影像进行位姿配准，在二维超声影像中选取跟踪目标，当目标所处呼吸节点与术前影像最相近时记录目标空间位置P₀，记录超声平面位置其中θ₀为超声平面与y＝0平面的夹角，为超声平面与z＝0平面的夹角，r₀为超声平面与z轴的截距。

3.根据权利要求2所述的腹腔内柔性组织呼吸实时图像矫正方法，其特征在于：在所述步骤(2)中，在术前影像中，以P₀为中心，截取目标块B，对B进行空间采样得到若干个二维影像切片；患者自由呼吸时，在二维超声平面上进行跟踪，得到以目标为中心的局部二维超声影像U_t，目标的空间位置P_t，将U_t与若干二维切片进行匹配，寻找最相似的切片，其平面位置为U_t当前位置，计算P_t在平面的投影点，得到当前目标的真实空间位置。

4.根据权利要求3所述的腹腔内柔性组织呼吸实时图像矫正方法，其特征在于：在所述步骤(2)中，对B进行以P₀为球心的球坐标空间采样，得到N个二维切面其中i＝1，2…，N；t时刻，在二维超声中目标空间位置为P_t，以P_t为中心截取包含完整目标的局部影像U_t，将U_t与每一个二维切面进行基于局部结构性梯度的相似性度量，寻找最佳匹配切面此时P_t为切面上的点，建立平面与平面的转换关系T_t，将T_t作用于P_t即可得到当前目标的真实空间位置P_t→0。

5.根据权利要求4所述的腹腔内柔性组织呼吸实时图像矫正方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，采用多项式拟合方式建立体表传感器位置到目标位置的映射关系。

6.腹腔内柔性组织呼吸实时图像矫正装置，其特征在于：其包括：

初始化模块，其配置来初始化影像参数，进行位姿配准及目标选取；

分析模块，其配置来术前运动分析，获取目标的空间位置；

提取模块，其配置来提取呼吸信号规律：实时跟踪目标在三维空间中的位置，同步跟踪体表传感器的空间位置，拟合出两个信号之间的映射关系；

矫正模块，其配置来呼吸运动矫正：术中利用当前时刻体表传感器的空间位置预测目标在呼吸影响下的空间位置，在每一时刻都对术前规划的静态介入路径进行矫正。

7.根据权利要求6所述的腹腔内柔性组织呼吸实时图像矫正装置，其特征在于：所述初始化模块，在导航系统中跟踪体表传感器空间位置，与术前影像进行位姿配准，在二维超声影像中选取跟踪目标，当目标所处呼吸节点与术前影像最相近时记录目标空间位置P₀，记录超声平面位置