一种肺部辅助诊断方法及装置与流程

本发明涉及医疗技术领域，尤其涉及一种肺部辅助诊断方法及装置。

背景技术：

计算机体层摄影(computedtomography，简称ct)引导下的经胸壁穿刺活检(ttna)是诊断肺部病变的有效手段，但由于该技术不能实时引导，导致对部分小病灶难以准确定位进行诊断，且需反复穿刺肺部，而反复穿刺肺部会造成气胸、出血等并发症。

目前，常用的是电磁导航引导下的ttna，与单纯依靠ct定位比较，通过术前准确定位和术中实时导航，可以缩短穿刺时间，减少患者接受的辐射剂量和调针次数，减少并发症发生。

然而，传统的电磁导航仍然需要ct设备辅助。其原因是：导航系统的注册模块需要识别ct三维重建的标记点，因此穿刺前需要患者贴着标记物进行ct扫描。电磁导航支气管镜系统(即enb系统)是一项新的肺部病变诊断手段，通过电磁导航引导能够经支气管(自然腔道)对肺部病变进行活检，即行经支气管镜肺活检术(transbronchiallungbiopsy，简称tblb)，一般enb系统无法到位的情况下，若将tblb立即转为ttna，可继续对肺部病变进行活检。但是tblb操作一般在气管镜室，而ttna操作一般在ct室。因此，现有的电磁导航系统无法满足这一情况。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种肺部辅助诊断方法及装置，以解决现有电磁导航支气管镜技术在对肺部病变进行活检时，无法实现将tblb立即转为ttna的技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供一种肺部辅助诊断方法，包括：

根据术前ct图像获取电磁导航支气管镜的配准矩阵；

根据所述配准矩阵，利用外周超声探头获取病灶影像；

在获取到所述病灶影像的情况下，行经支气管镜刷检，并行现场细胞学评估；

若现场细胞学呈阴性，行支气管肺泡灌洗和经支气管镜活检；

向经胸壁电磁导航系统导入预获取的穿刺路径和注册配准信息；

根据穿刺路径和注册配准信息，将穿刺针对准待检测者身上的目标穿刺点；

调整穿刺针的空间角度；

获取待检测者的呼吸曲线；

当所述穿刺针的穿刺路径与导入的穿刺路径重合，且所述待检测者的呼吸时刻与ct时刻一致时，开始穿刺操作；

当所述穿刺针到达预定位置后，撤回穿刺针，行针吸活检。

进一步的，在所述向经胸壁电磁导航系统导入预获取的穿刺路径和注册配准信息的步骤之前，还包括：

向经胸壁电磁导航系统导入穿刺针校准数据库，输入穿刺针型号，将电磁导航卡具安装在穿刺针尾部；

将穿刺针的针头对准待检测者身上的初选穿刺点；

根据ct图像上显示的穿刺针位置和方向指示器调整对准待检测者的穿刺针的空间角度；

当ct图像上显示的穿刺针的穿刺路径与对准待检测者的穿刺针的穿刺路径重合时，在待检测者的皮肤上标记目标穿刺点。

进一步的，所述根据术前ct图像获取电磁导航支气管镜的配准矩阵的步骤，包括：

若所述术前ct图像有标记物，则使用标记物进行点配准注册；

若所述术前ct图像没有标记物，则使用定位导线采集主支气管进行点云配准注册；

记录电磁导航支气管镜的配准矩阵。

进一步的，所述根据所述配准矩阵，利用外周超声探头获取病灶影像的步骤，包括：

根据所述配准矩阵，定位导线携带鞘管导航至病灶处，撤出定位导线，插入外周超声探头；

利用外周超声探头获取病灶影像。

进一步的，所述当所述穿刺针到达预定位置后，撤回穿刺针，行针吸活检的步骤，包括：

当所述穿刺针到达预定位置后，若气管镜内的鞘管和外周超声探头撤回，且通过x线透视能看到穿刺针，则经胸壁电磁导航系统的导航结束，撤回穿刺针，行针吸活检；

若气管镜内的鞘管和外周超声探头未撤回，且通过外周超声探头能看到穿刺针时，则经胸壁电磁导航系统的导航结束，撤回穿刺针，行针吸活检。

进一步的，所述当所述穿刺针到达预定位置后，撤回穿刺针，行针吸活检的步骤，还包括：

当所述穿刺针到达预定位置后，若气管镜内的鞘管和外周超声探头撤回，撤回穿刺针，从经胸壁的鞘管插入外周超声探头或者气道光学相干成像小探头；

若通过所述外周超声探头或者所述气道光学相干成像小探头获得病灶影像，则经胸壁电磁导航系统的导航结束，撤回所述外周超声探头或者所述气道光学相干成像小探头，行针吸活检；

若通过所述气道光学相干成像小探头未获得病灶影像，将穿刺针的针头对准患者身上标记的穿刺点。

本发明另一方面提供一种肺部活检装置，包括：

配准矩阵获取模块，用于根据术前ct图像获取电磁导航支气管镜的配准矩阵；

病灶影像获取模块，用于根据所述配准矩阵，利用外周超声探头获取病灶影像；

现场细胞学评估模块，用于在获取到所述病灶影像的情况下，行经支气管镜刷检，并行现场细胞学评估；

第一活检模块，用于若现场细胞学呈阴性，行支气管肺泡灌洗和经支气管镜活检；

第一信息导入模块，用于向经胸壁电磁导航系统导入预获取的穿刺路径和注册配准信息；

目标穿刺点对准模块，用于根据穿刺路径和注册配准信息，将穿刺针对准待检测者身上的目标穿刺点；

穿刺针第一调整模块，用于调整穿刺针的空间角度；

呼吸曲线获取模块，用于获取待检测者的呼吸曲线；

穿刺模块，用于当所述穿刺针的穿刺路径与导入的穿刺路径重合，且所述待检测者的呼吸时刻与ct时刻一致时，开始穿刺操作；

第二活检模块，用于当所述穿刺针到达预定位置后，撤回穿刺针，行针吸活检。

进一步的，上述装置还包括：

第二信息导入模块，用于向经胸壁电磁导航系统导入穿刺针校准数据库，输入穿刺针型号，将电磁导航卡具安装在穿刺针尾部；

初选穿刺点对准模块，用于将穿刺针的针头对准待检测者身上的初选穿刺点；

穿刺针第二调整模块，用于根据ct图像上显示的穿刺针位置和方向指示器调整对准待检测者的穿刺针的空间角度；

目标穿刺点确定模块，用于当ct图像上显示的穿刺针的穿刺路径与对准待检测者的穿刺针的穿刺路径重合时，在待检测者的皮肤上标记目标穿刺点。

进一步的，所述配准矩阵获取模块，包括：

第一配准矩阵获取子模块，用于若所述术前ct图像有标记物，则使用标记物进行点配准注册；

第二配准矩阵获取子模块，用于若所述术前ct图像没有标记物，则使用定位导线采集主支气管进行点云配准注册；

配准矩阵获取子模块，用于记录电磁导航支气管镜的配准矩阵。

进一步的，所述病灶影像获取模块包括：

第一病灶影像获取子模块，用于根据所述配准矩阵，定位导线携带鞘管导航至病灶处，撤出定位导线，插入外周超声探头；

第二病灶影像获取子模块，利用外周超声探头获取病灶影像。

进一步的，所述第二活检模块用于，当所述穿刺针到达预定位置后，若气管镜内的鞘管和外周超声探头撤回，且通过x线透视能看到穿刺针，则经胸壁电磁导航系统的导航结束，撤回穿刺针，行针吸活检；

若气管镜内的鞘管和外周超声探头未撤回，且通过外周超声探头能看到穿刺针时，则经胸壁电磁导航系统的导航结束，撤回穿刺针，行针吸活检。

进一步的，所述第二活检模块还用于：

当所述穿刺针到达预定位置后，若气管镜内的鞘管和外周超声探头撤回，撤回穿刺针，从经胸壁的鞘管插入外周超声探头或者气道光学相干成像小探头；

若通过所述外周超声探头或者所述气道光学相干成像小探头获得病灶影像，则经胸壁电磁导航系统的导航结束，撤回所述外周超声探头或者所述气道光学相干成像小探头，行针吸活检；

若通过所述气道光学相干成像小探头未获得病灶影像，将穿刺针的针头对准患者身上标记的穿刺点。本发明实施例提供的肺部辅助诊断方法及装置，在经支气管肺活检中结合经胸壁电磁导航系统的穿刺导航，使用电磁导航支气管镜的术前规划和术中导航信息来指导经胸壁穿刺活检，这样就无需ct设备进行术中的信息采集和注册配准，可引导医生在tblb无法到位的情况下或者在电磁导航支气管镜活检不理想的情况下，立即进行电磁导航引导的经胸壁穿刺活检，最大限度的减少患者诊断中转时间和穿刺风险，术中无需ct设备辅助和引导，经胸壁穿刺活检在术中无需注册和配准，直接使用电磁导航支气管镜的配准信息。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种肺部辅助诊断方法的流程图之一；

图2是本发明实施例提供的一种肺部辅助诊断方法的流程图之二；

图3是本发明实施例提供的一种肺部辅助诊断方法的流程图之三；

图4是本发明实施例提供的一种肺部辅助诊断方法的流程图之四；

图5是本发明实施例提供的一种肺部辅助诊断方法的流程图之五；

图6是本发明实施例提供的一种肺部活检装置的结构图之一。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种肺部辅助诊断方法的流程图，如图1所示，本发明实施例提供一种肺部辅助诊断方法，包括以下步骤：

步骤101、根据术前ct图像获取电磁导航支气管镜的配准矩阵。

在本步骤之前，首先需要进行术前ct规划，例如规划电磁导航支气管镜系统(enb-tblb)路径，和经胸壁电磁导航系统(emn-ttna)的穿刺进针路径，并规划和标记患者皮肤上的目标穿刺点。然后电磁导航支气管镜设备就位，定位导线连同导向鞘插入气管镜工作通道。上述步骤完成之后，根据术前ct图像来获取配准矩阵。

步骤102、根据所述配准矩阵进行导航，利用外周超声探头获取病灶影像。具体为，定位导线携带鞘管导航至病灶附近，撤出定位导线，插入外周超声探头进行确认，通过外周超声探头获取病灶影像。

步骤103、在获取到所述病灶影像的情况下，行经支气管镜刷检，并行现场细胞学评估。进一步的，外周超声探头未显示病灶影像，即在未获取到病灶影像的情况下，撤出鞘管和气管镜，转步骤105执行。

步骤104、若现场细胞学呈阴性，行支气管肺泡灌洗和经支气管镜活检。进一步的，若现场细胞学呈阳性，行经支气管镜活检，操作结束。

步骤105、向经胸壁电磁导航系统导入预获取的穿刺路径和注册配准信息；

步骤106、根据穿刺路径和注册配准信息，将穿刺针对准待检测者身上的目标穿刺点。目标穿刺点预先设置。

步骤107、调整穿刺针的空间角度。根据术前ct图像上显示的穿刺针位置和方向指示器，调整对准待检测者身上的穿刺针的空间角度。

步骤108、获取待检测者的呼吸曲线。待检测者身上设置有体位传感器，通过体位传感器可获取待检测者的呼吸曲线。

步骤109、当所述穿刺针的穿刺路径与导入的穿刺路径重合，且所述待检测者的呼吸时刻与ct时刻一致时，开始穿刺操作。即使用电磁导航穿刺针指导术中穿刺，使用呼吸门控技术指导术中穿刺时刻，可有效保证穿刺效果。

步骤110、当所述穿刺针到达预定位置后，撤回穿刺针，行针吸活检。

本实施例中的肺部辅助诊断方法，根据术前ct图像获取电磁导航支气管镜的配准矩阵；根据所述配准矩阵，利用外周超声探头获取病灶影像；在获取到所述病灶影像的情况下，行经支气管镜刷检，并行现场细胞学评估；若现场细胞学呈阴性，行支气管肺泡灌洗和经支气管镜活检；向经胸壁电磁导航系统导入预获取的穿刺路径和注册配准信息；根据穿刺路径和注册配准信息，将穿刺针对准待检测者身上的目标穿刺点；调整穿刺针的空间角度；获取待检测者的呼吸曲线；当所述穿刺针的穿刺路径与导入的穿刺路径重合，且所述待检测者的呼吸时刻与ct时刻一致时，开始穿刺操作；当所述穿刺针到达预定位置后，撤回穿刺针，行针吸活检。这样，在经支气管肺活检中结合经胸壁电磁导航系统的穿刺导航，使用电磁导航支气管镜的术前规划和术中导航信息来指导经胸壁穿刺活检，无需ct设备进行术中的信息采集和注册配准，可引导医生在tblb无法到位的情况下或者在电磁导航支气管镜活检不理想的情况下，立即进行电磁导航引导的经胸壁穿刺活检，最大限度的减少患者中转时间和穿刺风险，并且术中无需ct设备辅助和引导，经胸壁穿刺活检在术中无需注册和配准，直接使用电磁导航支气管镜的配准信息。

进一步的，如图2所示，在步骤105，向经胸壁电磁导航系统导入预获取的穿刺路径和注册配准信息的步骤之前，还包括：

步骤112、向经胸壁电磁导航系统导入穿刺针校准数据库、输入穿刺针型号、将电磁导航卡具安装在穿刺针尾部；

步骤113、将穿刺针的针头对准待检测者身上的初选穿刺点；

步骤114、根据ct图像上显示的穿刺针位置和方向指示器调整对准待检测者的穿刺针的空间角度；

步骤115、当ct图像上显示的穿刺针的穿刺路径与对准待检测者的穿刺针的穿刺路径重合时，在待检测者的皮肤上标记目标穿刺点。

本实施例中，根据ct图像上显示的穿刺针位置和方向指示器调整对准待检测者的穿刺针的空间角度，当ct图像上显示的穿刺针的穿刺路径与对准待检测者的穿刺针的穿刺路径重合时，确定目标穿刺点，可有效保证目标穿刺点的精准度。

进一步的，如图3所示，步骤101包括：

步骤1011、若所述术前ct图像有标记物，则使用标记物进行点配准注册；否则，则使用定位导线采集主支气管进行点云配准注册；

步骤1012、记录电磁导航支气管镜的配准矩阵。

进一步的，如图3所示，步骤102包括：

步骤1021、根据所述配准矩阵，定位导线携带鞘管导航至病灶处，撤出定位导线，插入外周超声探头。

步骤1022、利用外周超声探头获取病灶影像。

本实施例中，根据配准矩阵获取病灶影像，可获得病灶位置，从而对该位置进行现场细胞学评估。

进一步的，如图3所示，步骤110包括：

步骤1101，当所述穿刺针到达预定位置后，若气管镜内的鞘管和外周超声探头撤回，且通过x线透视能看到穿刺针，则经胸壁电磁导航系统的导航结束，撤回穿刺针，行针吸活检；

步骤1102，若气管镜内的鞘管和外周超声探头未撤回，且通过外周超声探头能看到穿刺针时，则经胸壁电磁导航系统的导航结束，撤回穿刺针，行针吸活检。

本实施例中，在tblb无法到位的情况下或者在电磁导航支气管镜活检不理想的情况下，立即进行电磁导航引导的经胸壁穿刺活检，最大限度的减少患者中转时间和穿刺风险。

进一步的，步骤110还包括：当所述穿刺针到达预定位置后，若气管镜内的鞘管和外周超声探头撤回，撤回穿刺针，从经胸壁的鞘管插入外周超声探头或者气道光学相干成像小探头；

若通过所述外周超声探头或者所述气道光学相干成像小探头获得病灶影像，则经胸壁电磁导航系统的导航结束，撤回所述外周超声探头或者所述气道光学相干成像小探头，行针吸活检；

若通过所述气道光学相干成像小探头未获得病灶影像，将穿刺针的针头对准患者身上标记的穿刺点。

本步骤中，通过所述外周超声探头或者所述气道光学相干成像小探头确认病灶影像，完全不需要x线辅助，可减少x线对患者身体的伤害。

请参见图4，图4是本发明实施例提供的一种肺部活检装置的结构图，如图4所示，本发明实施例提供一种肺部活检装置200，包括：

配准矩阵获取模块201，用于根据术前ct图像获取电磁导航支气管镜的配准矩阵；

病灶影像获取模块202，用于根据所述配准矩阵，利用外周超声探头获取病灶影像；

现场细胞学评估模块203，用于在获取到所述病灶影像的情况下，行经支气管镜刷检，并行现场细胞学评估；

第一活检模块204，用于若现场细胞学呈阴性，行支气管肺泡灌洗和经支气管镜活检；

第一信息导入模块205，用于向经胸壁电磁导航系统导入预获取的穿刺路径和注册配准信息；

目标穿刺点对准模块206，用于根据穿刺路径和注册配准信息，将穿刺针对准待检测者身上的目标穿刺点；

穿刺针第一调整模块207，用于调整穿刺针的空间角度；

呼吸曲线获取模块208，用于获取待检测者的呼吸曲线；

穿刺模块209，用于当所述穿刺针的穿刺路径与导入的穿刺路径重合，且所述待检测者的呼吸时刻与ct时刻一致时，开始穿刺操作；

第二活检模块210，用于当所述穿刺针到达预定位置后，撤回穿刺针，行针吸活检。

进一步的，如图5所示，上述肺部活检装置200还包括：

第二信息导入模块211，用于向经胸壁电磁导航系统导入穿刺针校准数据库，输入穿刺针型号，将电磁导航卡具安装在穿刺针尾部；

初选穿刺点对准模块212，用于将穿刺针的针头对准待检测者身上的初选穿刺点；

穿刺针第二调整模块213，用于根据ct图像上显示的穿刺针位置和方向指示器调整对准待检测者的穿刺针的空间角度；

目标穿刺点确定模块214，用于当ct图像上显示的穿刺针的穿刺路径与对准待检测者的穿刺针的穿刺路径重合时，在待检测者的皮肤上标记目标穿刺点。

进一步的，如图6所示，所述配准矩阵获取模块201包括：

第一配准矩阵获取子模块2011，用于若所述术前ct图像有标记物，则使用标记物进行点配准注册；

第二配准矩阵获取子模块2012，用于若所述术前ct图像没有标记物，则使用定位导线采集主支气管进行点云配准注册；

配准矩阵获取子模块2013，用于记录电磁导航支气管镜的配准矩阵。

进一步的，如图6所示，所述病灶影像获取模块202包括：

第一病灶影像获取子模块2021，用于根据所述配准矩阵，定位导线携带鞘管导航至病灶处，撤出定位导线，插入外周超声探头；

第二病灶影像获取子模块2022，利用外周超声探头获取病灶影像。

进一步的，所述第二活检模块用于，当所述穿刺针到达预定位置后，若气管镜内的鞘管和外周超声探头撤回，且通过x线透视能看到穿刺针，则经胸壁电磁导航系统的导航结束，撤回穿刺针，行针吸活检；

若气管镜内的鞘管和外周超声探头未撤回，且通过外周超声探头能看到穿刺针时，则经胸壁电磁导航系统的导航结束，撤回穿刺针，行针吸活检。

进一步的，所述第二活检模块还用于：

当所述穿刺针到达预定位置后，若气管镜内的鞘管和外周超声探头撤回，撤回穿刺针，从经胸壁的鞘管插入外周超声探头或者气道光学相干成像小探头；

若通过所述外周超声探头或者所述气道光学相干成像小探头获得病灶影像，则经胸壁电磁导航系统的导航结束，撤回所述外周超声探头或者所述气道光学相干成像小探头，行针吸活检；

若通过所述气道光学相干成像小探头未获得病灶影像，将穿刺针的针头对准患者身上标记的穿刺点。

肺部活检装置200是从肺实质穿刺建立的到肺部病灶的通道。肺部活检装置200也能用于介入治疗，如射频消融，冷冻等其他介入治疗手段中。

需要说明的是，上述实施例中的肺部活检装置可以实现图1-图5所示的方法实施例中任意实施方式，以及达到相同的有益效果，具体实施过程可参见图1-图5所对应的内容，此处不再赘述。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。