[发明专利]一种基于多模态医学图像信息的靶向穿刺引导系统及方法

权利要求书

1.一种基于多模态医学图像信息的靶向穿刺引导方法，其特征在于，包括：

利用能识别目标器官解剖结构的结构图像作为第一信息；

利用能显示所述目标器官功能代谢信息的功能图像作为第二信息，并根据所述功能图像识别待穿刺目标位置；

利用能实时显示所述目标器官进而引导穿刺器械到达所述待穿刺目标位置的引导图像作为第三信息；

利用空间定位系统实时获取的所述引导图像的空间定位信息作为第四信息；以及

通过融合所述第一信息、所述第二信息、所述第三信息和所述第四信息来规划所述穿刺器械的穿刺路径，并实时引导所述穿刺器械沿所述穿刺路径行进。

2.如权利要求1所述的基于多模态医学图像信息的靶向穿刺引导方法，其特征在于，

所述结构图像选自磁共振结构图像、CT图像和三维超声图像中的一种或几种；

所述功能图像选自磁共振功能图像、超声功能图像和PET成像中的一种或几种；

所述引导图像为超声图像；

所述空间定位信息选自光学定位信息、电磁定位信息和机械定位信息中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的基于多模态医学图像信息的靶向穿刺引导方法，其特征在于，所述第一信息、所述第二信息、所述第三信息和所述第四信息的融合步骤为：

配准所述结构图像和所述功能图像得到三维参照图像，并利用所述三维参照图像规划所述穿刺器械的穿刺路径；

配准所述引导图像和所述三维参照图像，并基于所述第四信息，融合所述引导图像和所述三维参照图像，从而实时引导所述穿刺器械沿所述穿刺路径行进。

4.如权利要求3所述的基于多模态医学图像信息的靶向穿刺引导方法，其特征在于，所述结构图像和所述功能图像的配准步骤包括：

在所述结构图像和所述功能图像上分别选取3对及以上的解剖标志点，并基于选取的解剖标志点集对所述结构图像和所述功能图像进行初始刚性配准，获得功能图像坐标系到结构图像坐标系的初始变换矩阵；

通过所述初始变换矩阵对所述结构图像和所述功能图像进行基于图像像素互信息测度的二次刚性配准，得到第二变换矩阵；

通过所述第二变换矩阵对所述结构图像和所述功能图像进行基于图像像素互信息测度的弹性配准，从而将所述将功能图像的坐标系变换到所述结构图像的坐标系下。

5.如权利要求1所述的基于多模态医学图像信息的靶向穿刺引导方法，其特征在于，所述引导图像和所述三维参照图像的融合步骤包括：

以所述三维参照图像的任一参照层面为基准，选取与所述参照层面显示的解剖结构一致的引导图像，将所述引导图像与所述参照层面进行二维配准；

在所述引导图像上随机选择若干个配准点，并以所述配准点为基准将所述引导图像与所述三维参照图像进行三维配准；

利用所述引导图像的空间定位信息，并基于所述引导图像与所述三维参照图像的三维配准，实现所述引导图像与所述三维参照图像的融合。