一种乳腺穿刺定位路径规划系统的制作方法

本发明涉及医疗辅助领域，尤其涉及一种乳腺穿刺定位路径规划系统。

背景技术：

1、乳腺癌是危及妇女生命的最常见的恶性肿瘤之一，约20%的乳腺癌临床触诊阴性，需要借助超声等检查手段来进一步诊断，即为了能够准确切除触诊阴性的乳腺病变组织，外科医生需要在x射线或超声引导下，通过定位针对病变组织进行手术前定位，以保证对病变组织地精准切除，减少对乳腺的伤害；

2、乳腺病变组织的术前定位通常是通过ct引导下经皮穿刺实现，通过在组织置入定位丝以获得病变组织的位置，然而医生在x射线引导下定位时，需要对乳房进行压迫固定，以减少乳房形态变化产生的成像伪影，然后当解除乳房固定后，将病人转移至手术室或手术过程中，病人可能会有相应的体位变化，体位的变化会导致乳腺组织内病变组织产生相应的空间位置偏移，导致乳腺穿刺定位不够精准，因此，本发明提出一种乳腺穿刺定位路径规划系统以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的在于提出一种乳腺穿刺定位路径规划系统，该乳腺穿刺定位路径规划系统通过获取乳腺图像，将乳腺图像输入至上述规划系统，可以自主规划出最佳的穿刺路径，避免因体位移动，导致病灶偏移穿刺定位不准确的问题，通过分割单元分割显示乳腺区域和病灶区域生成病灶，方便计算单元快速计算分析图片中的病灶数据，通过在存储单元中建立模拟数据库，并由比对单元将图像采集模块拍摄的图片与模拟数据库进行对比，自主优化穿刺路径。

2、为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种乳腺穿刺定位路径规划系统，包括主机、显示模块和电源模块，所述主机内设有图像采集模块、规划模块和控制模块，所述图像采集模块用于采集乳腺部位影像图片，所述规划模块用于自主规划出最佳的穿刺路径，所述规划模块包括分割单元、计算单元和比对单元，且之间数据传递连接，所述分割单元用于对采集到的影像图片进行区域分割，以显示乳腺病灶区域和乳腺边界区域，并生成三维的乳腺病灶形态，所述计算单元用于对采集到的乳腺病灶形态的三维体积进行计算以及病灶距离乳房表面最短的直线距离，并对不同体位状态下乳腺病灶偏移距离和偏移角度进行计算，所述比对单元用于将采集到的病灶形态、病灶体积数据、病灶距离乳房表面的最短直线距离、偏移距离及偏移角度与模拟数据库中进行比对，所述控制模块用于将采集到的数据与结合模拟数据库数据规划出最佳的穿刺路径，所述主机与显示模块电性连接，所述显示模块用于将规划的穿刺路径直观显示给相关医务人员，所述主机内电性连接设有电源模块所述电源模块用于与外部电源插座连接对主机整体提供电力。

3、进一步改进在于：所述图像采集模块包括x光机、usb接口和存储单元，所述x光机用于对乳房组织位置发出x射线生成乳腺部位影像的x光片，所述usb接口用于与外部设备连接传输影像图片，所述存储单元用于存储模拟数据库和采集到的乳腺部位影像图片。

4、进一步改进在于：所述存储单元中建立模拟数据库的方法包括以下步骤：

5、步骤一、标定基准点，选定若干个患有乳腺疾病的患者，通过x射线或超声影像获取患者在平躺状态下乳腺病灶的第一影像图像，将该乳腺病灶位点图像标定为基准位点图像；

6、步骤二、标定矫正图像，将患者依次处于左侧卧和右侧卧状态，通过x射线或超声影像获取患者第二影像图像和第三影像图像，将此位点图像标定为第一矫正图像和第二矫正图像；

7、步骤三、生成参考数据单元，将每个患者基准位点图像、第一矫正图像、第二矫正图像形成一个样本集，并计算该样本集中第一矫正图像、第二矫正图像相对于基准位点图像病灶偏移距离及偏移角度，以及各图像下的乳腺病灶体积数据、病灶形态、病灶距离乳房表面最短的直线距离，根据相关参数拟合出穿刺路径，将该样本集下的各项参数及模拟穿刺路径定义为一个参考数据单元；

8、步骤四、生成模拟数据库，将若干个参考数据单元汇集成一个模拟数据库存储至存储单元内。

9、进一步改进在于：所述显示模块包括显示器和hdmi线，所述显示器用于显示x光乳腺图像及最佳穿刺路径，所述hdmi线用于与主机连接传输图像信号。

10、进一步改进在于：所述控制模块内包括测量单元，用于测量病灶中心点的三维坐标，并计算病灶距离乳房表面最短的直线距离的穿刺路径相对于x轴、y轴、z轴的角度，进而准确把握穿刺角度。

11、进一步改进在于：所述比对单元进行对比时，对比的优先级为病灶形态＞偏移角度＞偏移距离＞病灶体积＞病灶距离乳房表面最短的直线距离。

12、本发明的有益效果为：本发明通过获取乳腺图像，将乳腺图像输入至上述规划系统，可以自主规划出最佳的穿刺路径，避免因体位移动，导致病灶偏移穿刺定位不准确的问题，通过分割单元分割显示乳腺区域和病灶区域生成病灶，方便计算单元快速计算分析图片中的病灶数据，通过在存储单元中建立模拟数据库，并由比对单元将图像采集模块拍摄的图片与模拟数据库进行对比，自主优化穿刺路径。

技术特征：

1.一种乳腺穿刺定位路径规划系统，其特征在于：包括主机、显示模块和电源模块，所述主机内设有图像采集模块、规划模块和控制模块，所述图像采集模块用于采集乳腺部位影像图片，所述规划模块用于自主规划出最佳的穿刺路径，所述规划模块包括分割单元、计算单元和比对单元，且之间数据传递连接，所述分割单元用于对采集到的影像图片进行区域分割，以显示乳腺病灶区域和乳腺边界区域，并生成三维的乳腺病灶形态，所述计算单元用于对采集到的乳腺病灶形态的三维体积进行计算以及病灶距离乳房表面最短的直线距离，并对不同体位状态下乳腺病灶偏移距离和偏移角度进行计算，所述比对单元用于将采集到的病灶形态、病灶体积数据、病灶距离乳房表面的最短直线距离、偏移距离及偏移角度与模拟数据库中进行比对，所述控制模块用于将采集到的数据与结合模拟数据库数据规划出最佳的穿刺路径，所述主机与显示模块电性连接，所述显示模块用于将规划的穿刺路径直观显示给相关医务人员，所述主机内电性连接设有电源模块所述电源模块用于与外部电源插座连接对主机整体提供电力。

2.根据权利要求1所述的一种乳腺穿刺定位路径规划系统，其特征在于：所述图像采集模块包括x光机、usb接口和存储单元，所述x光机用于对乳房组织位置发出x射线生成乳腺部位影像的x光片，所述usb接口用于与外部设备连接传输影像图片，所述存储单元用于存储模拟数据库和采集到的乳腺部位影像图片。

3.根据权利要求2所述的一种乳腺穿刺定位路径规划系统，其特征在于：所述存储单元中建立模拟数据库的方法包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的一种乳腺穿刺定位路径规划系统，其特征在于：所述显示模块包括显示器和hdmi线，所述显示器用于显示x光乳腺图像及最佳穿刺路径，所述hdmi线用于与主机连接传输图像信号。

5.根据权利要求1所述的一种乳腺穿刺定位路径规划系统，其特征在于：所述控制模块内包括测量单元，用于测量病灶中心点的三维坐标，并计算病灶距离乳房表面最短的直线距离的穿刺路径相对于x轴、y轴、z轴的角度，进而准确把握穿刺角度。

6.根据权利要求1所述的一种乳腺穿刺定位路径规划系统，其特征在于：所述比对单元进行对比时，对比的优先级为病灶形态＞偏移角度＞偏移距离＞病灶体积＞病灶距离乳房表面最短的直线距离。

技术总结
本发明公开一种乳腺穿刺定位路径规划系统，包括主机、显示模块和电源模块，主机内设有图像采集模块、规划模块和控制模块，规划模块包括分割单元、计算单元和比对单元，主机与显示模块电性连接，主机内电性连接设有电源模块；本发明通过获取乳腺图像，将乳腺图像输入至上述规划系统，可以自主规划出最佳的穿刺路径，避免因体位移动，导致病灶偏移穿刺定位不准确的问题，通过分割单元分割显示乳腺区域和病灶区域生成病灶，方便计算单元快速计算分析图片中的病灶数据，通过在存储单元中建立模拟数据库，并由比对单元将图像采集模块拍摄的图片与模拟数据库进行对比，自主优化穿刺路径。

技术研发人员：陈亮,王玉国,隆龙,胡祥豹,丁莉,韩大哲
受保护的技术使用者：南京康友医疗科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15