【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医疗器械，涉及一种超声介入穿刺针引导监控系统及监控方法。
技术介绍
1、超声介入技术作为现代超声医学的一个分支，是在超声显像基础上为进一步满足临床诊断和治疗的需要而发展起来的一门新技术。其主要特点是在实施时超声的监视或引导下，完成各种穿刺活检、x线造影以及抽吸、插管、注药治疗等操作，可以避免某些外科手术，达到与外科手术相同的效果。
2、在进行超声介入穿刺的时候，一些超声介入穿刺装置由于没有监控系统，很难知道穿刺针的运动轨迹，穿刺不准确，容易对患者造成伤害。因此，开发一种超声介入穿刺针引导监控系统有助于监控和引导穿刺针的运动轨迹，提升介入操作的安全性。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种超声介入穿刺针引导监控系统及监控方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、第一方面，本专利技术提供了一种超声介入穿刺针引导监控系统，包括图像采集模块、图像分析模块、监控模块和存储模块，其中：
4、所述图像采集模块，用于采集相关区域的超声图像；
5、所述图像分析模块，用于根据人体重要构造在超声图像中的位置，对超声图像的危险区域进行划分，获得穿刺针的运动轨迹引导图像；
6、所述监控模块，用于监控穿刺针在运动轨迹引导图像中的位置，当穿刺针进入危险区域时，发出警报；
7、所述存储模块，用于记录并存储运动轨迹引导图像和穿刺针的运动轨迹。
8、进一步地，
9、s1、采用超声图像边缘检测方法，确定超声图像中的人体重要构造边界；
10、s2、采用图像增强方法增强人体重要构造边界内外的对比度，突出显示边界内的人体重要构造；
11、s3、根据人体重要构造之间的位置关系，采用反距离权重法，划分超声图像的危险区域；
12、s4、根据划分的危险区域，生成运动轨迹引导图像。
13、进一步地，步骤s1中，所述采用超声图像边缘检测方法，确定超声图像中的人体重要构造边界，包括以下步骤：
14、s11、对待检测图像进行滤波处理；
15、s12、获取所述待检测图像内人体重要构造的一点作为第一参考点；
16、s13、以所述第一参考点为中心点，等角度发散出n条第一检测线，自所述第一参考点在第一预设范围内遍历每条所述第一检测线，依次判断每条所述第一检测线上是否有满足阈值条件的计算点，若是，将计算点记录为当前第一检测线对应的第一边缘点；若否，将当前第一检测线上的第一边缘点标记为失败值；
17、s14、获得第一边缘点的集合，根据所述第一边缘点的集合获得所述待检测图像的边缘；
18、s15、计算第一边缘点集合中所有所述第一边缘点的算术平均值作为第二参考点，以所述第二参考点为中心点，等角度发散出n条第二检测线，自所述第二参考点遍历每一条所述第二检测线，在第二预设范围内，依次步进一个像素距离作为计算点，分别计算各个所述计算点在其所属的第二检测线延伸方向的两侧若干个相互对应的像素点的灰阶差值和的平均值，取计算值最大的计算点为其所属的第二检测线对应的第二边缘点；
19、s16、获得第二边缘点的集合，根据第二边缘点的集合获得所述待检测图像的边缘；
20、s17、重复s15和s16步骤，以m-1次处理后的边缘点计算得到的第m个参考点作为第m次处理的基准，进行迭代运算，直至第m个参考点与第m-1个参考点之间的距离小于预设稳定阈值，终止迭代并得到最终的待检测图像的边缘；
21、s18、根据最终的待检测图像的边缘，确定人体重要构造的边界。
22、进一步地，所述s12步骤包括：
23、将所述待检测图像二值化处理，识别封闭的连续零灰阶区域，对该区域内的像素点取算术平均值作为所述第一参考点。
24、进一步地，所述s13步骤包括：
25、自所述第一参考点，沿所述第一检测线在所述第一预设范围内依次步进一个像素距离作为计算点，分别计算各个所述计算点在其所属的所述第一检测线延伸方向的两侧若干个相互对应的像素点的灰阶差值和的平均值，若某一所述计算点的计算值大于预设边缘阈值，则将该计算点记录为其所属的所述第一检测线对应的第一边缘点；若该条所述第一检测线上所有所述计算点的计算值均小于预设边缘阈值，则将该条所述第一检测线上的第一边缘点标记为失败值。
26、进一步地，所述s14步骤包括：
27、通过曲线插值的方法获得所述失败值所属的所述第一检测线上的第一边缘点。
28、进一步地，步骤s2中，所述采用图像增强方法增强人体重要构造边界内外的对比度，突出显示边界内的人体重要构造，包括以下步骤：
29、s21、对超声图像使用直方图均衡化获取超声对比图像；
30、s22、根据超声图像和超声对比图像各像素点的灰度值得到超声图像各像素点的对比增强因子；
31、s23、计算超声对比图像各像素点的最终对比因子；
32、s24、根据超声对比图像各像素点的最终对比因子及灰度信息得到各像素点的伽马校正因子，将超声对比图像各像素点的伽马校正因子对各像素点进行伽马校正得到超声亮度图像；
33、s25、根据超声亮度图像和超声对比图像各像素点的灰度信息得到超声图像各像素点的亮度增强因子；
34、s26、根据超声图像和超声亮度图像各像素点的梯度信息得到超声图像各像素点的边缘增强因子；
35、s27、根据超声图像各像素点的对比增强因子、亮度增强因子和边缘增强因子得到各像素点的综合增强因子；
36、s28、根据超声图像各像素点的综合增强因子及灰度信息得到各像素点的增强权重因子；
37、s29、根据医学超声图像各像素点的灰度值、超声图像各像素点的增强权重因子及灰度值优化加权引导滤波算法的损耗函数，得到超声增强图像。
38、进一步地，步骤s22中，所述根据超声图像和超声对比图像各像素点的灰度值得到超声图像各像素点的对比增强因子，包括：
39、将超声图像与超声对比图像对应各像素点的灰度值差值绝对值记为第一差值；
40、将超声图像与超声对比图像对应各像素点的灰度值和值记为第一和值；
41、将所述第一差值与所述第一和值的比值作为超声图像各像素点的对比增强因子。
42、进一步地，步骤s23中，所述计算超声对比图像各像素点的最终对比因子，包括：
43、获取各像素点的自适应窗口；取各像素点自适应窗口内像素点的对比增强因子中值作为各像素点的最终对比因子。
44、进一步地，所述获取各像素点的自适应窗口，包括：
45、以各像素点为中心构建尺寸为的窗口；其中，为预设窗口本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超声介入穿刺针引导监控系统，其特征在于：包括图像采集模块、图像分析模块、监控模块和存储模块，其中：
2.根据权利要求1所述的一种超声介入穿刺针引导监控系统，其特征在于：所述图像分析模块中，所述根据人体重要构造在超声图像中的位置，对超声图像的危险区域进行划分，获得穿刺针的运动轨迹引导图像，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种超声介入穿刺针引导监控系统，其特征在于：步骤S1中，所述采用超声图像边缘检测方法，确定超声图像中的人体重要构造边界，包括以下步骤：
4.根据权利要求2所述的一种超声介入穿刺针引导监控系统，其特征在于：步骤S2中，所述采用图像增强方法增强人体重要构造边界内外的对比度，突出显示边界内的人体重要构造，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种超声介入穿刺针引导监控系统，其特征在于：步骤S22中，所述根据超声图像和超声对比图像各像素点的灰度值得到超声图像各像素点的对比增强因子，包括：
6.根据权利要求4所述的一种超声介入穿刺针引导监控系统，其特征在于：步骤S23中，所述计算超声对比图像各像素点
7.根据权利要求4所述的一种超声介入穿刺针引导监控系统，其特征在于：步骤S25中，所述根据超声亮度图像和超声对比图像各像素点的灰度信息得到超声图像各像素点的亮度增强因子，包括：
8.根据权利要求4所述的一种超声介入穿刺针引导监控系统，其特征在于：步骤S26中，所述根据超声图像和超声亮度图像各像素点的梯度信息得到超声图像各像素点的边缘增强因子，包括：
9.根据权利要求2所述的一种超声介入穿刺针引导监控系统，其特征在于：步骤S3中，所述根据人体重要构造之间的位置关系，采用反距离权重法，划分超声图像的危险区域，包括以下步骤：
10.一种超声介入穿刺针引导监控方法，其特征在于：应用于如权利要求1-9任一项所述的一种超声介入穿刺针引导监控系统，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种超声介入穿刺针引导监控系统，其特征在于：包括图像采集模块、图像分析模块、监控模块和存储模块，其中：
2.根据权利要求1所述的一种超声介入穿刺针引导监控系统，其特征在于：所述图像分析模块中，所述根据人体重要构造在超声图像中的位置，对超声图像的危险区域进行划分，获得穿刺针的运动轨迹引导图像，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种超声介入穿刺针引导监控系统，其特征在于：步骤s1中，所述采用超声图像边缘检测方法，确定超声图像中的人体重要构造边界，包括以下步骤：
4.根据权利要求2所述的一种超声介入穿刺针引导监控系统，其特征在于：步骤s2中，所述采用图像增强方法增强人体重要构造边界内外的对比度，突出显示边界内的人体重要构造，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种超声介入穿刺针引导监控系统，其特征在于：步骤s22中，所述根据超声图像和超声对比图像各像素点的灰度值得到超声图像各像素点的对比增强因子...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹建锋，曾俊华，邓东阳，
申请(专利权)人：经方精密医疗深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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