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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