一种胎先露下降位置评估的方法及系统与流程

[]本技术涉及一种基于骨盆数据和三维超声图像数据的胎先露下降位置评估的方法和系统。

背景技术：

0、[背景技术]

1、分娩评估和管理对于分娩安全至关重要。分娩中止的诊断以及临床干预的时间或类型的决策主要依赖于宫颈扩张和胎先露位置的评估，正确判断胎先露位置、胎方位以及宫颈扩张的程度对管理产程至关重要。

2、本专利针对的是胎先露下降位置的判断。胎先露是指最先进入骨盆入口的胎儿部分。以头位分娩为例，胎先露是指胎儿头部顶端处。胎先露下降位置是指胎儿头部顶端相对于产轴线的位置。

3、传统的分娩评估和管理都是基于医生的临床操作，医生及助产士采用阴道指检的方式判断胎先露下降位置，并通过产程图反映出来。这种方法很大程度上依赖于检查者的经验，同时检查过程中会给产妇带来较大的不适感，宫腔感染几率也较高。此外，对于头位分娩，临床指检易受产瘤或胎头变形等因素影响，胎先露下降位置的判断准确率较低。

4、近年来，随着超声技术的发展，出现了一种产程导航系统。其利用二维b超成像技术与空间磁场定位技术相结合，对产程过程进行定量监测。目前该系统主要用于头位分娩的产程导航，并大量应用于临床。

5、其基本方法是：在产前获得被测者的骨盆模型；产中，在产床底或产床旁设置一个磁场发射器，发射磁场。设置三个微型(1mm大小左右)位置传感器，用于接收空间磁场，并计算得到位置传感器的空间位置坐标。其中第一位置传感器固定于医生的指尖用于测量宫颈扩张的尺寸；第二位置传感器无创粘贴于孕妇的第五腰椎棘突下方，用于标记产妇第五腰椎棘突的位置；第三位置传感器安装于二维b超成像的探头上，临床医生通过使用二维b超成像的探头扫描孕妇会阴处，得到二维超声图像，第三位置传感器用于测量二维超声图像上耻骨联合和胎头的位置。

6、根据第二、三位置传感器获得的第五腰椎棘突和耻骨联合的坐标确定一个平面，将该平面与产前获得的被测者骨盆模型上对应的平面对准，从而获得被测者骨盆模型的实际空间位置。在该位置的基础上，标记出骨盆产轴线的位置，并得到胎头与被测者产轴线的相对位置关系。

7、产程导航系统除了能够得到胎先露下降位置等分娩参数，还能够测定宫颈扩张程度、动态显示胎头-骨盆关系，可以很好地辅助临床进行分娩管理。

8、但是，现有的产程导航系统中，存在一些问题。

9、首先，现有的产程导航系统采用二维b超成像探头，其获得的图像为二维超声图像，而二维超声探头在厚度方向由于部分容积效应存在模糊(或误差)，导致其测量的耻骨联合关键点的位置不准确，而同时其获得的骨盆模型不带有耻骨联合数据，从而导致了超声图像与骨盆模型对准后的产轴线精度不足；

10、其次，现有的产程导航系统为了获得二维超声图像上相应点的空间坐标，必须在二维b超成像的探头上设置位置传感器。同时为了将二维超声图像与产前获得的被测者的三维骨盆模型进行坐标对准，在产中还需要在被测者背部贴设第二位置传感器，获得被测者第五坐骨棘的空间坐标，利用二维超声图像上耻骨联合和第五坐骨棘构成的平面才能实现与三维骨盆模型的坐标对准。因此现有的产程导航系统必须设置依赖于空间磁场定位技术的位置传感器。而磁场测量需要磁场发射器，如果测量环境周围有金属物，则会大大降低磁场空间定位的精度。在实际使用中，产房多使用金属产床或数字化产床(金属+电机)，其大大影响了产程导航系统的性能。在被测者背部贴放传感器也会大大增加被测者的不适感。

11、三维超声成像也是现有技术中的一种可直接用于产程监测的技术。以ge公司的sono vcad labor为代表，该技术以包括耻骨联合和胎头的三维超声图像为基础，计算胎儿头部和耻骨联合的相对位置。其可在三维容积数据的不同平面自动测量出相应的胎头方位角、胎头进展角、胎头下降距离及中线角等参数，并在产程中动态监测各参数的变化。但是该技术仅仅是利用三维超声数据直接估计耻骨联合和胎头的相对几何参数，间接地反映胎头下降程度。以胎头进展角为例，进展角为120°，统计意义上(大量孕妇)表示胎头下降位至0位左右。但是对于特定的孕妇而言，由于没有获得其骨盆信息，并不能精确地测量出胎头相对于骨盆产轴线的下降位置。

12、针对现有技术中的上述问题，本专利提出了一种新的用于评估胎先露下降位置的方法及系统，其首先获得被测者的包括骨盆和耻骨联合的三维骨盆数据模型，并获得包括被测者耻骨联合和胎先露的三维超声成像数据，将三维骨盆数据模型和三维超声成像数据坐标对齐，依据坐标对齐后的三维骨盆数据模型和三维超声成像数据，确定三维超声成像数据中胎先露位置相对于三维骨盆数据模型中的产轴线的位置，即胎先露下降位置。

技术实现思路

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技术实现要素：
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1、本发明要解决的技术问题是：克服以上现有技术中的缺陷，提供一种新的评估胎先露下降位置的方法及系统，提高胎先露下降位置监测的精确度，且可以避免测量环境周围的金属物对测量性能的影响。

2、本发明所采取的技术方案是：一种胎先露下降位置评估的方法，用于对被测者的产程进行定量监护，其特征于：包括下列步骤：

3、步骤一、获取被测者的包括骨盆和耻骨联合的三维骨盆数据模型；

4、步骤二、获取包括被测者耻骨联合和胎先露的三维超声成像数据；

5、步骤三、对所述三维骨盆数据模型和所述三维超声成像数据进行坐标对准，将其统一在同一坐标系中；

6、步骤四、基于步骤三的结果，确定胎先露相对于骨盆产轴线的位置，即胎先露下降位置。

7、作为优选，步骤一中的被测者的包括骨盆和耻骨联合的三维骨盆数据模型为利用磁场定位和三维超声成像相结合的方式获取。

8、作为优选，其中通过磁场定位和三维b超成像相结合的方式获取被测者的三维骨盆数据模型的步骤在产前进行。

9、作为优选，步骤一中的被测者的包括骨盆和耻骨联合的三维骨盆数据模型为通过核磁共振成像(mri)、ct或pet等医学影像设备获取。

10、作为优选，其中包括被测者耻骨联合和胎先露的三维超声图像数据通过使用机械运动式的合成三维超声成像方法或使用面阵超声换能器进行三维超声成像获得。

11、作为优选，使用机器视觉配准的方法进行步骤三中的坐标对准。

12、作为优选，其中机器视觉配准的方法为刚性配准方法或非刚性配准方法。

13、作为优选，其中通过手动标记或通过图像自动处理的方式确定三维超声成像数据中胎先露的位置。

14、作为优选，还可以包括步骤五：将实时测得的胎先露下降位置按产程时间标记在产程图中，获得产程图并输出。

15、一种用于胎先露下降位置评估的系统，用于对被测者的产程进行定量监护，其特征在于包括：

16、三维骨盆数据模型获取模块，用于获取被测者的包括骨盆和耻骨联合的三维骨盆数据模型；

17、三维超声成像数据获取模块，用于获取包括被测者耻骨联合和胎先露的三维超声成像数据；

18、分析处理模块，包括坐标对准模块和相对位置计算模块，其中

19、坐标对准模块：用于对所述三维骨盆数据模型和所述三维超声成像数据进行坐标对准，将其统一在同一坐标系中；

20、相对位置计算模块：基于坐标对准模块的输出结果，确定胎先露相对于骨盆产轴线的位置，即胎先露下降位置。

21、作为优选，其还可以包括：

22、产程图生成模块，用于将实时测得的胎先露下降位置按产程时间标记在产程图中；

23、输出及显示模块：用于显示并输出产程图和/或其他的计算结果；

24、以及交互模块，用于接收用户指令。

25、本发明提出的评估胎先露下降位置的方法及系统，其三维骨盆数据模型和三维超声成像数据均带有耻骨联合数据，利用该耻骨联合作为配准物，能够将三维骨盆数据模型和三维超声成像数据中的耻骨联合进行位置坐标对准，提高了位置坐标对准的精确度，进而准确地获得胎先露与产轴线的相对位置，为分娩评估提供准确的参考。同时，使用三维超声获得立体图像，无需在三维超声探头上设置位置传感器，也无需在被测者背部贴设位置传感器，不依赖于磁场空间定位技术，也可以避免测量环境周围的金属物对测量性能的影响，同时降低了产妇的不适感。