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公開番号2025160132
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-22
出願番号2025062691
出願日2025-04-04
発明の名称マルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイド方法、腎臓穿刺ガイドシステム及びコンピュータ装置
出願人か本(深せん)医療器械有限公司,Carbon (Shenzhen) Medical Device Co, Ltd.
代理人TRY国際弁理士法人
主分類A61B 8/14 20060101AFI20251015BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】本願は、マルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイド方法、腎臓穿刺システム、及びコンピュータ装置に関するものです。
【解決手段】穿刺ガイダンスインターフェースの第1領域に、2次元超音波画像における穿刺針と腎臓との相対的な位置関係、及び医学画像スライスにおける穿刺針と腎臓との相対的な位置関係を表示することに加えて、超音波プローブ、穿刺針と3次元再構築モデルとの相対的な位置関係を利用して、穿刺ガイダンスインターフェースの第2領域において超音波プローブモデル、穿刺針モデル、及び3次元再構築モデルをリアルタイムで表示する。これにより、医師は2次元の視点から穿刺過程を確認するだけでなく、3次元の視点から穿刺過程における超音波プローブ、穿刺針と人体との相対的な位置関係を確認することができる。これにより、穿刺過程におけるガイダンス情報が豊富になり、穿刺の効率と精度が向上する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
マルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイド方法であって、
被検査対象の医学画像シーケンスを取得し、且つ前記医学画像シーケンスに基づいて３次元再構築を行って、被検査対象の腎臓構造を含む被検査対象の３次元再構築モデルを得るステップと、
座標のレジストレーション操作に応答して、現在の超音波プローブの前記３次元再構築モデル内での対応するスライスを取得するステップと、
穿刺ガイドインターフェースの第１領域に超音波プローブによって収集された実時間超音波画像と前記スライスとの融合画像を表示するステップと、
穿刺針の進針角度を取得し、且つ前記進針角度に基づいて前記融合画像に穿刺ガイド線をリアルタイムで表示するステップと、
超音波プローブの実時間座標情報と前記穿刺針の実時間座標情報に基づいて、超音波プローブモデル、穿刺針モデルと前記３次元再構築モデルとの相対的な位置関係を確定し、且つ前記相対的な位置関係に基づいて前記穿刺ガイドインターフェースの第２領域において超音波プローブモデル、穿刺針モデル及び前記３次元再構築モデルをリアルタイムで表示するステップと、を含むことを特徴とするマルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイド方法。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記第２領域における前記超音波プローブモデルの走査方向に、現在の超音波プローブの前記３次元再構築モデル内の対応するスライスをリアルタイムで表示することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のマルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイド方法。
【請求項３】
前記穿刺ガイドインターフェースの第３領域において、現在の超音波プローブの前記３次元再構築モデル内の対応するスライスをリアルタイムで表示することをさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のマルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイド方法。
【請求項４】
針先増強指令に応答して、前記融合画像において、前記穿刺針の実時間座標に基づいて、前記穿刺針の針先位置、安全穿刺領域、及び進針距離のうちの少なくとも１つを表示することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のマルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイド方法。
【請求項５】
前記穿刺ガイドインターフェースの第１領域に超音波プローブによって収集された実時間超音波画像と前記スライスとの融合画像を表示するステップは、
前記穿刺ガイドインターフェースの第１領域に、超音波プローブにより収集された実時間超音波画像と前記スライスを異なる表示パラメータで表示し、融合画像を得ることを含み、
前記表示パラメータは、コントラスト及び透明度のうちの少なくとも１つをさらに含むことを特徴とする請求項１、２又は４に記載のマルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイド方法。
【請求項６】
前記融合画像における実時間超音波画像と前記スライスとの腎臓領域をそれぞれ識別すること、
前記実時間超音波画像の腎臓領域と前記スライスの腎臓領域の輪郭を異なる表示パラメータで標識すること、及び
前記実時間超音波画像が病巣を識別するときに、前記病巣の輪郭を標識すること、をさらに含むことを特徴とする請求項１、２又は４に記載のマルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイド方法。
【請求項７】
第１表示領域に対するデュアル表示モードの操作に応答して、前記第１表示領域において第１サブ領域及び第２サブ領域をそれぞれ表示すること、及び
前記第１サブ領域に前記実時間超音波画像を表示するとともに、前記第２サブ領域に前記融合画像を表示する、または前記第１サブ領域に融合画像を表示するとともに、前記第２サブ領域に前記実時間超音波画像を表示すること、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のマルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイド方法。
【請求項８】
前述の座標のレジストレーション操作に応答して、現在の超音波プローブの前記３次元再構築モデル内での対応するスライスを取得するステップは、
操作インターフェースでトリガされる座標レジストレーション指令に応答して、超音波画像シーケンスを収集すること、
前記超音波画像シーケンスと前記３次元再構築モデルに基づいて座標のレジストレーションを行って、レジストレーション変換行列を得ること、
前記レジストレーション変換行列に基づいて、超音波プローブの座標系を３次元再構築モデルの座標系の下に変換すること、及び
前記超音波プローブによって収集された実時間超音波画像を取得し、且つ前記レジストレーション変換行列に基づいて、現在の超音波プローブの前記３次元再構築モデル内での対応するスライスを取得すること、を含むことを特徴とする請求項１に記載のマルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイド方法。
【請求項９】
コンピュータプログラムが記憶されているメモリと、プロセッサとを含むコンピュータ装置であって、
前記プロセッサは、前記コンピュータプログラムを実行する際に、請求項１、２、４、７または８のいずれか１項に記載のマルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイド方法のステップを実現することを特徴とするコンピュータ装置。
【請求項１０】
マルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイドシステムであって、
請求項９に記載のコンピュータ装置、表示端末、超音波プローブ、穿刺針及び磁場発生器を備え、
前記超音波プローブ及び前記穿刺針には、いずれも電磁気センサが配置されており、
前記表示端末、前記超音波プローブ、前記電磁気センサ及び前記磁場発生器は、それぞれ前記コンピュータ装置と通信可能に接続されていることを特徴とするマルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイドシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願発明は、医療機器の技術分野及び腎臓穿刺の技術分野に関し、特にマルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイド方法、腎臓穿刺ガイドシステム及びコンピュータ装置に関するものである。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
腎臓生検穿刺は、腎臓病のタイプを判断するためによく用いられる手法である。
【０００３】
従来の穿刺誘導システムは、常に超音波画像の下で光学センサや６軸センサに基づいてプローブや穿刺針などの各種機器の位置を位置決めする。これは現像の問題を解決したが、超音波画像の解像度が比較的低く、微細な構造や病変への現像効果が理想的でないなどの特徴により、実際の手術過程において目標領域に対する現像効果が比較的に劣ると同時に、画像の出所が単一であるため、医者が正確で且つ完全な病巣情報を把握するのにも不利である。その結果、穿刺の効率が低下し、穿刺リスクが増加している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これに基づいて、上記技術的課題に直面して、穿刺の効率と精度を向上させることができるマルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイド方法、腎臓穿刺ガイド装置、コンピュータ装置、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体、コンピュータプログラム製品及び腎臓穿刺ガイドシステムを提供する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の局面では、本願は、マルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイド方法を提供する。当該方法は、
被検査対象の医学画像シーケンスを取得し、且つ前記医学画像シーケンスに基づいて３次元再構築を行って、被検査対象の腎臓構造を含む被検査対象の３次元再構築モデルを得るステップと、
座標のレジストレーション操作に応答して、現在の超音波プローブの前記３次元再構築モデル内での対応するスライスを取得するステップと、
穿刺ガイドインターフェースの第１領域に超音波プローブによって収集された実時間超音波画像と前記スライスとの融合画像を表示するステップと、
穿刺針の進針角度を取得し、且つ前記進針角度に基づいて前記融合画像に穿刺ガイド線をリアルタイムで表示するステップと、
超音波プローブの実時間座標情報と前記穿刺針の実時間座標情報に基づいて、超音波プローブモデル、穿刺針モデルと前記３次元再構築モデルとの相対的な位置関係を確定し、且つ前記相対的な位置関係に基づいて前記穿刺ガイドインターフェースの第２領域に超音波プローブモデル、穿刺針モデル及び前記３次元再構築モデルをリアルタイムで表示するステップと、を含む。
【０００６】
第２の局面では、本願は、マルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイド装置を提供する。当該装置は、
被検査対象の医用画像シーケンスを取得し、且つこの医用画像シーケンスに基づいて３次元再構築を行って、被検査対象の腎臓構造を含む被検査対象の３次元再構築モデルを得るための影像取得モジュールと、
座標系の座標のレジストレーション操作に応答して、現在の超音波プローブが前記３次元再構築モデル内での対応するスライスを取得するスライス取得モジュールと、
穿刺ガイダンスインターフェースの第１領域に、超音波プローブが収集した実時間超音波画像と前述のスライスとの融合画像を表示するための融合モジュールと、
穿刺針の進針角度を取得し、且つこの進針角度に基づいて前記融合画像において穿刺ガイド線をリアルタイムで表示するためのガイドモジュールと、
前記超音波プローブの実時間座標情報と前記穿刺針の実時間座標情報に基づいて、超音波プローブモデル、穿刺針モデルと、前記３次元再構築モデルとの相対的な位置関係を確定し、且つこの相対的な位置関係に基づいて、前記穿刺ガイダンスインターフェースの第２領域において超音波プローブモデル、穿刺針モデル、及び前記３次元再構築モデルをリアルタイムで表示するための３次元処理モジュールと、を含む。
【０００７】
第３の局面では、本願は、コンピュータ装置を提供する。当該コンピュータ装置は、コンピュータプログラムが記憶されているメモリと、プロセッサとを含む。前記プロセッサは、前記コンピュータプログラムを実行する際に、上記各実施例に記載のマルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイド方法のステップを実現する。
【０００８】
第４の局面では、本願は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供する。前記コンピュータ読み取り可能な記憶媒体には、コンピュータプログラムが記憶されている。前記コンピュータプログラムは、プロセッサにより実行されたときに上記各実施例に記載のマルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイド方法のステップを実現する。
【０００９】
第５の局面では、本願は、コンピュータプログラム製品を提供する。当該コンピュータプログラム製品は、コンピュータプログラムを含む。このコンピュータプログラムは、プロセッサによって実行されたときに上記各実施例に記載のマルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイド方法のステップを実現する。
【００１０】
第６の局面では、本願は、上記のコンピュータ装置、表示端末、超音波プローブ、穿刺針及び磁場発生器を含むマルチモーダル融合に基づく腎臓穿刺ガイドシステムを提供する。前記超音波プローブ及び前記穿刺針には、いずれも電磁気センサが配置されている。前述の表示端末、超音波プローブ、穿刺針及び磁場発生器は、それぞれ前記コンピュータ装置と通信可能に接続されている。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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