CN105662599B - 一种乳腺立体定位方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种乳腺立体定位方法及***。方法包括步骤:A、判断是否已经进行校准,若否则进入到步骤B,若是则转入到步骤C;B、确定目标乳腺立体定位的原点位置,并以此原点建立三维坐标系;然后选择模拟目标点,经运动对比后,获取误差值,根据误差值进行补偿;C、通过定位针对病灶点进行定位操作,在定位完成后释放定位针的定位导丝,锁定目标区域。本发明通过在乳腺立体定位***软件中建立规范的软件流程,辅以清晰的提示信息,建立一种符合临床使用需求的固定工作流程。同时本发明在工作流程中引入定位误差自动计算流程,实现客观、量化的衡量定位操作的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及医疗软件***领域,尤其涉及一种乳腺立体定位方法及***。
背景技术
乳腺立体定位***是通过介入定位导丝,对乳腺可疑病灶进行三维空间的精确定位和标识,为后续的活检组织提取和手术治疗提供目标的***。
该***的工作原理为:基于数字乳腺X射线机,通过对乳腺进行左右固定角度的X线摄影,得到对应角度图像,对图像中可疑病灶点进行三维坐标计算后,辅以运动装置使定位导丝到达病灶点。
其中,乳腺立体定位***软件完整的工作流程包含:进行***校准步骤,以建立准确的三维坐标系;进行普通摄影(确定病灶区域)、进行左右固定角度摄影(确定病灶点)、进行定位后左右角度摄影(检验定位目标)、释放定位导丝后左右角度摄影(确认定位精确)等多个操作步骤。
目前乳腺立体定位***软件工作流程多为在***软件中提供图像采集模块和定位计算功能,医护人员知悉流程之间的操作顺序以及耦合关系,依赖于操作文档或培训等方式。同时,对病灶完成定位后,对定位精度的感知依赖于对图像的主观感受。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种乳腺立体定位方法及***,旨在解决现有的定位方式无法自动准确的定位以及无法客观、量化的衡量精确度问题。
本发明的技术方案如下:
一种乳腺立体定位方法,其中,包括步骤:
A、判断是否已经进行校准,若否则进入到步骤B,若是则转入到步骤C;
B、确定目标乳腺立体定位的原点位置,并以此原点建立三维坐标系;然后选择模拟目标点,经运动对比后,获取误差值,根据误差值进行补偿;
C、通过定位针对病灶点进行定位操作,在定位完成后释放定位针的定位导丝,锁定目标区域。
所述的乳腺立体定位方法,其中,所述步骤B具体包括:
B1、采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
B2、选择校准针的针尖位置,以所选位置作为原点建立三维坐标系;
B3、在采集的图像上选择一个模拟目标点,自动计算出模拟目标点的三维坐标P1;
B4、控制定位***运动至模拟目标点,再次采集目标乳腺的左侧和右侧图像,在新采集的图像中选择校准针的针尖位置,自动计算出所选位置的三维坐标P2;
B5、按以下公式计算出得到误差值△P1,根据△P1判断是否需要补偿,若需要补偿则根据误差值自动计算补偿值;
P2-P1=△P1;
B6、根据补偿值自动补偿。
所述的乳腺立体定位方法,其中,所述步骤C具体包括:
C1、第一次采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
C2、根据第一次采集的图像选择病灶点,并自动计算病灶点的三维坐标;
C3、接入定位针,控制定位***运动至所述三维坐标;
C4、第二次采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
C5、选择校准针的针尖位置,计算出所选位置的三维坐标,并由此计算出误差值;
C6、释放定位针的定位导丝,锁定目标区域;
C7、第三次采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
C8、对锁定的目标区域进行坐标计算,量化定位导丝的锁定精度。
所述的乳腺立体定位方法,其中,所述步骤C8之后还包括:
C9、使用于采集图像的数字乳腺X射线机运动至水平位置并采集图像。
所述的乳腺立体定位方法,其中,所述步骤C1之前还包括:
确定病灶点是否处于定位区域内,如未处于定位区域,则调整乳腺位置,使病灶点处于定位区域内。
一种乳腺立体定位***,其中,包括:
判断模块,用于判断是否已经进行校准,若否则进入到校准模块,若是则转入到定位模块;
校准模块,用于确定目标乳腺立体定位的原点位置,并以此原点建立三维坐标系;然后选择模拟目标点,经运动对比后,获取误差值,根据误差值进行补偿;
定位模块,用于通过定位针对病灶点进行定位操作,在定位完成后释放定位针的定位导丝,锁定目标区域。
所述的乳腺立体定位***,其中,所述校准模块具体包括:
采集单元,用于采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
选择单元,用于选择校准针的针尖位置,以所选位置作为原点建立三维坐标系;
第一计算单元,用于在采集的图像上选择一个模拟目标点,自动计算出模拟目标点的三维坐标P1;
第二计算单元,用于控制定位***运动至模拟目标点,再次采集目标乳腺的左侧和右侧图像,在新采集的图像中选择校准针的针尖位置,自动计算出所选位置的三维坐标P2;
误差计算单元,用于按以下公式计算出得到误差值△P1,根据△P1判断是否需要补偿,若需要补偿则根据误差值自动计算补偿值;
P2-P1=△P1;
补偿单元,用于根据补偿值自动补偿。
所述的乳腺立体定位***,其中,所述定位模块具体包括:
第一次采集单元,用于第一次采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
第三计算单元,用于根据第一次采集的图像选择病灶点,并自动计算病灶点的三维坐标;
运动控制单元,用于接入定位针,控制定位***运动至所述三维坐标;
第二次采集单元,用于第二次采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
第四计算单元,用于选择校准针的针尖位置,计算出所选位置的三维坐标,并由此计算出误差值;
锁定单元,用于释放定位针的定位导丝,锁定目标区域;
第三次采集单元,用于第三次采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
精度量化单元,用于对锁定的目标区域进行坐标计算,量化定位导丝的锁定精度。
所述的乳腺立体定位***,其中,所述定位模块还包括:
水平图像采集单元,用于使用于采集图像的数字乳腺X射线机运动至水平位置并采集图像。
所述的所述的乳腺立体定位***,其中,所述定位模块还包括:
位置调整单元,用于确定病灶点是否处于定位区域内,如未处于定位区域,则调整乳腺位置,使病灶点处于定位区域内。
有益效果:本发明通过在乳腺立体定位***软件中建立规范的软件流程,辅以清晰的提示信息,建立一种符合临床使用需求的固定工作流程。同时本发明在工作流程中引入定位误差自动计算流程,实现客观、量化的衡量定位操作的精确度。
附图说明
图1为本发明一种乳腺立体定位方法较佳实施例的流程图。
图2为图1所示方法中步骤S102的具体流程图。
图3为图1所示方法中步骤S103的具体流程图。
具体实施方式
本发明提供一种乳腺立体定位方法及***,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参阅图1,图1为本发明一种乳腺立体定位方法较佳实施例的流程图,如图所示,其包括步骤:
S1、判断是否已经进行校准,若否则进入到步骤S2,若是则进入到步骤S3;
S2、确定目标乳腺立体定位的原点位置,并以此原点建立三维坐标系;然后选择模拟目标点,经运动对比后,获取误差值,根据误差值进行补偿;
S3、通过定位针对病灶点进行定位操作,在定位完成后释放定位针的定位导丝,锁定目标区域。
本发明可以使乳腺立体定位***软件操作流程更加符合临床使用场景,并大大降低操作人员的学习成本。同时,采用本发明可以摆脱或降低对文档和培训人员的依赖性,降低乳腺立体定位***产业化成本,提高医护操作人员的学习和工作效率。
同时,在乳腺立体定位***中采用本发明,可以避免操作过程中流程错误或遗漏导致的定位失败,降低人为因素导致医疗事故的概率。
另外,本发明中增加精度测量节点,实现客观量化的衡量定位结果的精确度,降低定位精度衡量的主观性。
乳腺立体定位***的软件工作流程包含具有唯一开始节点和结束节点的工作流程主线,辅以节点发生核查***和操作提示***。为更加契合临床使用方式,在工作流程主线中建立两个相对独立的流程分支,分别为校准流程和定位流程。校正流程用于实现对定位三维坐标系原点的确定,建立精确的三维坐标系,同时辅助精度验证节点和误差补偿节点,以保证***三维定位的正确性和精准度。定位流程即实现对病灶点的三维立体定位,为定位导丝提供精确的病灶位置,同时验证定位导丝是否到达病灶区域。
同时本发明中,乳腺立体定位***还包括节点发生核查***,通过对节点发生的前提进行核查,以保证节点发生顺序的正确性;以及包括操作提示***,在任意节点完成后提示下一节点操作方法,以引导操作。
两个流程分支各自包含相互独立的流程节点,其中关键节点进行事件发生核查,任意节点进行操作提示。同时,校准流程分支是定位分支的发展基础,定位分支的开始节点的发生需要以校准流程分支完成为前提。
在所述步骤S1中,先登记病例,病例***位选择为校准;登记成功自动进入校准流程,此节点下核查***位是否为校准,若为校准,则进入步骤S2即可,若不为校准则进入步骤S3即可。
具体来说,如图2所示,所述步骤S2具体包括:
S21、采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
提示分别采集左侧和右侧图像(固定角度)。此节点下核查左侧和右侧图像是否存储成功。
S22、选择校准针的针尖位置,以所选位置作为原点建立三维坐标系;
S23、在采集的图像上选择一个模拟目标点,自动计算出运动目标点的三维坐标P1;
在此步骤中,提示在采集的图像上选择一个模拟目标点,选择之后,自动计算出模拟目标点的三维坐标P1,并提示发送三维坐标P1至定位***(即乳腺立体定位***)。此节点下核查三维坐标P1未超出最大行程。
S24、控制定位***运动至模拟目标点,再次采集目标乳腺的左侧和右侧图像,在采集的图像中选择校准针的针尖位置,自动计算出所选位置的三维坐标P2;
核查通过后,控制定位***运动至模拟目标点,再次采集左侧和右侧图像(固定角度),在再次采集的图像中选择校准针的针尖位置,此时自动计算出所选位置的三维坐标P2。
另外,验证点数目上述一组外(P1和P2构成一组),还可以增加。例如在权衡校准效果和操作人员承受X线剂量后采用两组验证组。即在图像中选择新的模拟目标点,选择后自动计算出模拟目标点的三维坐标P3,并发送坐标至定位***。此节点下核查坐标范围未超出最大行程。核查通过后,再分别采集左侧和右侧图像。在再次采集的图像中选择校准针的针尖位置,此时自动计算出所选位置的三维坐标P4。
S25、按以下公式计算出得到误差值△P1,根据△P1判断是否需要补偿,若需要补偿则根据误差值自动计算补偿值;
P2-P1=△P1;
如果增加了第二组验证点,则按照P4-P3=△P2;得到第二组验证点的误差值。根据△P1和△P2自动判断误差是否可接受(即是否需要补偿),如果是,则无需补偿,校准完成,否则根据两组误差值自动计算补偿值。
S26、根据补偿值自动补偿。
自动将补偿值导入到定位***,对定位***进行补偿。
具体来说,如图3所示,所述步骤S3具体包括:
S31、第一次采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
此步骤前先登记病例,病例***位选择实际***位(双侧乳腺/左侧乳腺/右侧乳腺)登记成功自动进入定位流程,此节点下核查校准流程是否已经完成。
在执行步骤S31之前还包括:
确定病灶点是否处于定位区域内,如未处于定位区域,则调整乳腺位置,使病灶点处于定位区域内。
即提示采集0角度(水平角度)图像,采集0角度图像后,通过图像判断病灶点是否位于定位区域内。此节点下核查0角度图像是否存储成功。
然后提示第一组图像,即第一次采集左侧和右侧图像。此节点下核查左侧和右侧图像是否存储成功。
S32、根据第一次采集的图像选择病灶点,并自动计算病灶点的三维坐标;
此步骤中,选择病灶点后,自动计算病灶点的三维坐标P5。并提示发送坐标至***。此节点下核查坐标范围未超出最大行程。
S33、接入定位针,控制定位***运动至所述三维坐标;
控制定位***中的运动装置,使运动装置运动到步骤S32的坐标点。
S34、第二次采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
提示采集第二组图像,即第二次采集左侧和右侧图像,此节点下核查左侧和右侧图像图像是否存储成功。
S35、选择校准针的针尖位置,计算出所选位置的三维坐标,并由此计算出误差值;
在第二次采集的图像中选择定位针的针尖位置,此时自动计算出所选位置的三维坐标P6。计算P6-P5,得到运动误差值△P3。
S36、释放定位针的定位导丝,锁定目标区域;
S37、第三次采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
提示采集第三组图像,即第三次采集左侧和右侧图像。此节点下核查左侧和右侧图像是否存储成功。
S38、对锁定的目标区域进行坐标计算,量化定位导丝的锁定精度。
在第三次采集的图像中选择定位导丝的定位点,此时自动计算出所选位置的三维坐标P7,同时与三维坐标P5进行对比,计算P7-P5,得到运动误差值△P4,从而得到定位导丝的锁定精度。
所述步骤S38之后还包括:
S39、使用于采集图像的数字乳腺X射线机运动至水平位置并采集图像。
此步骤控制数字乳腺X射线机运动至水平位置采集图像。
总的来说,其中校准流程分支中,首先通过第一组左右侧两张图像,确定乳腺立体定位原点位置,并以此原点建立三维坐标系;然后选择第一组模拟目标点,经运动对比后,获取第一组误差值,再然后选择第二组模拟目标点,经运动对比后,获取第二组误差值,最终分析两组误差值,如误差值为零或较小(符合临床精度允许范围),则判定当前***状态满足定位流程开展,即校准流程结束。否则根据两组误差值进行补偿值计算并补偿,然后再次进行模拟运动验证(即重复上述过程,选择第三组模拟目标点,第四组模拟目标点…),直到运动误差满足精度需求后,校准流程结束。
其中定位流程分支中,首先通过第一张0度图像,确定病灶点是否处于定位区域内,如未处于定位区域,则应当调整乳腺位置后,重新进行拍摄,直至病灶点是否处于定位区域内。然后拍摄第一组左右侧两张图像,对病灶点进行三维坐标计算,获取三维坐标后,控制定位***运动至该三维坐标,然后对乳腺进行定位针介入操作。然后获取第二组左右侧两张图像,对定位针介入位置进行坐标计算,量化衡量定位针介入精度。再然后释放定位针定位导丝,进行锁定目标区域。然后获取第三组左右侧两张图像,对定位导丝锁定区域进行坐标计算,量化衡量定位导丝的锁定精度。最终采集水平位置图像,从水平角度验证定位导丝锁定病灶区域。
本发明中,校准流程分支中可以实现对坐标原点的自动建立,以及坐标系误差的自动补偿。定位流程可以满足从确定病灶区域到介入导丝精确定位的所有流程,覆盖从筛查、选择病灶、导丝定位、精度测量等完整流程。整体流程采用流水式主线,引入节点发生核查***和操作提示***,在维护流程节点发生顺序正确的前提下,实现对操作步骤的自动化指引;引入精度测量节点,以精确数值量化衡量定位结果的精确度。
基于上述方法,本发明还提供一种乳腺立体定位***,其包括:
判断模块,用于判断是否已经进行校准,若否则进入到校准模块,若是则转入到定位模块;
校准模块,用于确定目标乳腺立体定位的原点位置,并以此原点建立三维坐标系;然后选择模拟目标点,经运动对比后,获取误差值,根据误差值进行补偿;
定位模块,用于通过定位针对病灶点进行定位操作,在定位完成后释放定位针的定位导丝,锁定目标区域。
所述校准模块具体包括:
采集单元,用于采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
选择单元,用于选择校准针的针尖位置,以所选位置作为原点建立三维坐标系;
第一计算单元,用于在采集的图像上选择一个模拟目标点,自动计算出模拟目标点的三维坐标P1;
第二计算单元,用于控制定位***运动至模拟目标点,再次采集目标乳腺的左侧和右侧图像,在新采集的图像中选择校准针的针尖位置,自动计算出所选位置的三维坐标P2;
误差计算单元,用于按以下公式计算出得到误差值△P1,根据△P1判断是否需要补偿,若需要补偿则根据误差值自动计算补偿值;
P2-P1=△P1;
补偿单元,用于根据补偿值自动补偿。
所述定位模块具体包括:
第一次采集单元,用于第一次采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
第三计算单元,用于根据第一次采集的图像选择病灶点,并自动计算病灶点的三维坐标;
运动控制单元,用于接入定位针,控制定位***运动至所述三维坐标;
第二次采集单元,用于第二次采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
第四计算单元,用于选择校准针的针尖位置,计算出所选位置的三维坐标,并由此计算出误差值;
锁定单元,用于释放定位针的定位导丝,锁定目标区域;
第三次采集单元,用于第三次采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
精度量化单元,用于对锁定的目标区域进行坐标计算,量化定位导丝的锁定精度。
所述定位模块还包括:
水平图像采集单元,用于使用于采集图像的数字乳腺X射线机运动至水平位置并采集图像。
所述定位模块还包括:
位置调整单元,用于确定病灶点是否处于定位区域内,如未处于定位区域,则调整乳腺位置,使病灶点处于定位区域内。
关于上述模块单元的技术细节在前面的方法中已有详述,故不再赘述。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种乳腺立体定位方法,其特征在于,包括步骤:
A、判断是否已经进行校准,若否则进入到步骤B,若是则转入到步骤C;
B、确定目标乳腺立体定位的原点位置,并以此原点建立三维坐标系;然后选择模拟目标点,经运动对比后,获取误差值,根据误差值进行补偿;
C、通过定位针对病灶点进行定位操作,在定位完成后释放定位针的定位导丝,锁定目标区域;
所述步骤B具体包括:
B1、采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
B2、选择校准针的针尖位置,以所选位置作为原点建立三维坐标系;
B3、在采集的图像上选择一个模拟目标点,自动计算出模拟目标点的三维坐标P1;
B4、控制定位***运动至模拟目标点,再次采集目标乳腺的左侧和右侧图像,在新采集的图像中选择校准针的针尖位置,自动计算出所选位置的三维坐标P2;
B5、按以下公式计算出得到误差值△P1,根据△P1判断是否需要补偿,若需要补偿则根据误差值自动计算补偿值;
P2-P1=△P1;
B6、根据补偿值自动补偿。
2.根据权利要求1所述的乳腺立体定位方法,其特征在于,所述步骤C具体包括:
C1、第一次采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
C2、根据第一次采集的图像选择病灶点,并自动计算病灶点的三维坐标;
C3、接入定位针,控制定位***运动至所述三维坐标;
C4、第二次采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
C5、选择校准针的针尖位置,计算出所选位置的三维坐标,并由此计算出误差值;
C6、释放定位针的定位导丝,锁定目标区域;
C7、第三次采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
C8、对锁定的目标区域进行坐标计算,量化定位导丝的锁定精度。
3.根据权利要求2所述的乳腺立体定位方法,其特征在于,所述步骤C8之后还包括:
C9、使用于采集图像的数字乳腺X射线机运动至水平位置并采集图像。
4.根据权利要求2所述的乳腺立体定位方法,其特征在于,所述步骤C1之前还包括:
确定病灶点是否处于定位区域内,如未处于定位区域,则调整乳腺位置,使病灶点处于定位区域内。
5.一种乳腺立体定位***,其特征在于,包括:
判断模块,用于判断是否已经进行校准,若否则进入到校准模块,若是则转入到定位模块;
校准模块,用于确定目标乳腺立体定位的原点位置,并以此原点建立三维坐标系;然后选择模拟目标点,经运动对比后,获取误差值,根据误差值进行补偿;
定位模块,用于通过定位针对病灶点进行定位操作,在定位完成后释放定位针的定位导丝,锁定目标区域;
所述校准模块具体包括:
采集单元,用于采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
选择单元,用于选择校准针的针尖位置,以所选位置作为原点建立三维坐标系;
第一计算单元,用于在采集的图像上选择一个模拟目标点,自动计算出模拟目标点的三维坐标P1;
第二计算单元,用于控制定位***运动至模拟目标点,再次采集目标乳腺的左侧和右侧图像,在新采集的图像中选择校准针的针尖位置,自动计算出所选位置的三维坐标P2;
误差计算单元,用于按以下公式计算出得到误差值△P1,根据△P1判断是否需要补偿,若需要补偿则根据误差值自动计算补偿值;
P2-P1=△P1;
补偿单元,用于根据补偿值自动补偿。
6.根据权利要求5所述的乳腺立体定位***,其特征在于,所述定位模块具体包括:
第一次采集单元,用于第一次采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
第三计算单元,用于根据第一次采集的图像选择病灶点,并自动计算病灶点的三维坐标;
运动控制单元,用于接入定位针,控制定位***运动至所述三维坐标;
第二次采集单元,用于第二次采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
第四计算单元,用于选择校准针的针尖位置,计算出所选位置的三维坐标,并由此计算出误差值;
锁定单元,用于释放定位针的定位导丝,锁定目标区域;
第三次采集单元,用于第三次采集目标乳腺的左侧和右侧图像;
精度量化单元,用于对锁定的目标区域进行坐标计算,量化定位导丝的锁定精度。
7.根据权利要求6所述的乳腺立体定位***,其特征在于,所述定位模块还包括:
水平图像采集单元,用于使用于采集图像的数字乳腺X射线机运动至水平位置并采集图像。
8.根据权利要求6所述的乳腺立体定位***,其特征在于,所述定位模块还包括:
位置调整单元,用于确定病灶点是否处于定位区域内,如未处于定位区域,则调整乳腺位置,使病灶点处于定位区域内。
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