本技術(shù)涉及醫(yī)療影像處理，尤其涉及一種基于二維圖像的穿刺方法及相關(guān)產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，穿刺手術(shù)指使用穿刺針沿穿刺路徑對待穿刺對象的病灶進(jìn)行穿刺，以使穿刺針刺入病灶。具體的，在通過規(guī)劃出穿刺路徑后，可控制穿刺針沿進(jìn)針通道移動(dòng)，以使穿刺針的運(yùn)動(dòng)路徑與穿刺路徑重合。

2、目前的方法是基于三維圖像規(guī)劃穿刺路徑的，例如，基于三維計(jì)算機(jī)斷層掃描（computed?tomography，ct）圖像退化穿刺，但是這種方法需要獲得三維圖像，而獲得三維圖像的數(shù)據(jù)處理較大，對三維圖像進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理量也較大，進(jìn)而導(dǎo)致基于三維圖像規(guī)劃穿刺路徑的速度慢，且對用于基于三維圖像規(guī)劃穿刺路徑的設(shè)備的處理性能具有較高的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種基于二維圖像的穿刺方法及相關(guān)產(chǎn)品，以基于二維圖像規(guī)劃穿刺路徑，并基于穿刺路徑進(jìn)行穿刺，其中，相關(guān)產(chǎn)品包括基于二維圖像的穿刺裝置、電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

2、第一方面，提供了一種基于二維圖像的穿刺方法，所述方法包括：

3、獲取待穿刺對象的目標(biāo)圖像，所述目標(biāo)圖像是由目標(biāo)成像設(shè)備采集得到的二維圖像；

4、確定所述目標(biāo)成像設(shè)備的參考點(diǎn)在所述目標(biāo)圖像中的第一參考位置；

5、基于所述第一參考位置，確定所述參考點(diǎn)在世界坐標(biāo)系下的第二參考位置；

6、基于第一位置關(guān)系和所述第二參考位置，得到進(jìn)針通道的第一端點(diǎn)在所述世界坐標(biāo)系下的第一端點(diǎn)位置，所述第一位置關(guān)系為所述參考點(diǎn)與所述第一端點(diǎn)在所述世界坐標(biāo)系下的位置關(guān)系，在利用穿刺針對所述待穿刺對象進(jìn)行穿刺的過程中所述穿刺針沿所述進(jìn)針通道移動(dòng)；

7、基于第二位置關(guān)系和所述第二參考位置，得到所述進(jìn)針通道的第二端點(diǎn)在所述世界坐標(biāo)系下的第二端點(diǎn)位置，所述第二位置關(guān)系為所述參考點(diǎn)與所述第二端點(diǎn)在所述世界坐標(biāo)系下的位置關(guān)系；

8、基于所述第一參考位置與所述第二參考位置，確定所述穿刺針的實(shí)際穿刺路徑。

9、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施方式，所述目標(biāo)圖像包括所述待穿刺對象的病灶和針對所述病灶進(jìn)行穿刺的進(jìn)針點(diǎn)，所述方法還包括：

10、基于所述病灶在所述目標(biāo)圖像中的位置和所述進(jìn)針點(diǎn)在所述目標(biāo)圖像中的位置，確定所述病灶在所述世界坐標(biāo)系下的病灶位置和所述進(jìn)針點(diǎn)在所述世界坐標(biāo)系下的進(jìn)針位置；

11、基于所述病灶位置與所述進(jìn)針位置，確定針對所述病灶的規(guī)劃穿刺路徑；

12、基于所述規(guī)劃穿刺路徑與所述實(shí)際穿刺路徑的路徑夾角，確定所述進(jìn)針通道的移動(dòng)參數(shù)，在所述進(jìn)針通道基于所述移動(dòng)參數(shù)移動(dòng)的情況下，所述路徑夾角小于或等于夾角閾值。

13、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施方式，所述目標(biāo)成像設(shè)備通過對掃描區(qū)域進(jìn)行掃描采集得到二維圖像，所述第一位置關(guān)系和所述第二位置關(guān)系均為所述掃描區(qū)域內(nèi)的位置關(guān)系，所述掃描區(qū)域?yàn)槎S平面內(nèi)的區(qū)域。

14、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施方式，所述移動(dòng)參數(shù)用于指示所述進(jìn)針通道在所述掃描區(qū)域內(nèi)移動(dòng)。

15、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施方式，所述規(guī)劃穿刺路徑包括所述病灶位置與所述進(jìn)針位置之間的規(guī)劃向量，所述實(shí)際穿刺路徑包括所述第一端點(diǎn)位置與所述第二端點(diǎn)位置之間的實(shí)際向量；

16、所述基于所述規(guī)劃穿刺路徑與所述實(shí)際穿刺路徑的路徑夾角，確定所述進(jìn)針通道的移動(dòng)參數(shù)，包括：

17、根據(jù)所述規(guī)劃向量與所述實(shí)際向量之間的夾角，確定所述進(jìn)針通道的旋轉(zhuǎn)角度；

18、確定所述規(guī)劃向量與所述實(shí)際向量之間的外積；

19、根據(jù)所述外積，確定所述進(jìn)針通道的旋轉(zhuǎn)方向；

20、根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度和所述旋轉(zhuǎn)方向，得到所述移動(dòng)參數(shù)。

21、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施方式，所述目標(biāo)成像設(shè)備包括超聲探頭，所述參考點(diǎn)包括所述超聲探頭的聲透鏡的邊界上的點(diǎn)；

22、在所述確定所述目標(biāo)成像設(shè)備的參考點(diǎn)在所述目標(biāo)圖像中的第一參考位置之前，所述方法還包括：

23、從所述目標(biāo)圖像中確定所述超聲探頭的掃描區(qū)域；

24、確定所述掃描區(qū)域內(nèi)縱坐標(biāo)最大的點(diǎn)為所述超聲探頭的所述參考點(diǎn)。

25、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施方式，所述超聲探頭以最大發(fā)射角度發(fā)射的超聲波過所述參考點(diǎn)；或者，所述超聲探頭以最大發(fā)射角度發(fā)射的超聲波過所述參考點(diǎn)。

26、第二方面，提供了一種基于二維圖像的穿刺裝置，所述基于二維圖像的穿刺裝置包括：

27、獲取單元，用于獲取待穿刺對象的目標(biāo)圖像，所述目標(biāo)圖像是由目標(biāo)成像設(shè)備采集得到的二維圖像；

28、確定單元，用于確定所述目標(biāo)成像設(shè)備的參考點(diǎn)在所述目標(biāo)圖像中的第一參考位置；

29、所述確定單元，用于基于所述第一參考位置，確定所述參考點(diǎn)在世界坐標(biāo)系下的第二參考位置；

30、處理單元，用于基于第一位置關(guān)系和所述第二參考位置，得到所述進(jìn)針通道的第一端點(diǎn)在所述世界坐標(biāo)系下的第一端點(diǎn)位置，所述第一位置關(guān)系為所述參考點(diǎn)與所述第一端點(diǎn)在所述世界坐標(biāo)系下的位置關(guān)系，在利用穿刺針對所述待穿刺對象進(jìn)行穿刺的過程中所述穿刺針沿所述進(jìn)針通道移動(dòng)；

31、所述處理單元，用于基于第二位置關(guān)系和所述第二參考位置，得到所述進(jìn)針通道的第二端點(diǎn)在所述世界坐標(biāo)系下的第二端點(diǎn)位置，所述第二位置關(guān)系為所述參考點(diǎn)與所述第二端點(diǎn)在所述世界坐標(biāo)系下的位置關(guān)系；

32、所述確定單元，用于基于所述第一參考位置與所述第二參考位置，確定所述穿刺針的實(shí)際穿刺路徑。

33、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施方式，所述目標(biāo)圖像包括所述待穿刺對象的病灶和針對所述病灶進(jìn)行穿刺的進(jìn)針點(diǎn)，所述確定單元還用于：

34、基于所述病灶在所述目標(biāo)圖像中的位置和所述進(jìn)針點(diǎn)在所述目標(biāo)圖像中的位置，確定所述病灶在所述世界坐標(biāo)系下的病灶位置和所述進(jìn)針點(diǎn)在所述世界坐標(biāo)系下的進(jìn)針位置；

35、基于所述病灶位置與所述進(jìn)針位置，確定針對所述病灶的規(guī)劃穿刺路徑；

36、基于所述規(guī)劃穿刺路徑與所述實(shí)際穿刺路徑的路徑夾角，確定所述進(jìn)針通道的移動(dòng)參數(shù)，在所述進(jìn)針通道基于所述移動(dòng)參數(shù)移動(dòng)的情況下，所述路徑夾角小于或等于夾角閾值。

37、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施方式，所述目標(biāo)成像設(shè)備通過對掃描區(qū)域進(jìn)行掃描采集得到二維圖像，所述第一位置關(guān)系和所述第二位置關(guān)系均為所述掃描區(qū)域內(nèi)的位置關(guān)系，所述掃描區(qū)域?yàn)槎S平面內(nèi)的區(qū)域。

38、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施方式，所述移動(dòng)參數(shù)用于指示所述進(jìn)針通道在所述掃描區(qū)域內(nèi)移動(dòng)。

39、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施方式，所述規(guī)劃穿刺路徑包括所述病灶位置與所述進(jìn)針位置之間的規(guī)劃向量，所述實(shí)際穿刺路徑包括所述第一端點(diǎn)位置與所述第二端點(diǎn)位置之間的實(shí)際向量；

40、所述確定單元具體用于：

41、根據(jù)所述規(guī)劃向量與所述實(shí)際向量之間的夾角，確定所述進(jìn)針通道的旋轉(zhuǎn)角度；

42、確定所述規(guī)劃向量與所述實(shí)際向量之間的外積；

43、根據(jù)所述外積，確定所述進(jìn)針通道的旋轉(zhuǎn)方向；

44、根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度和所述旋轉(zhuǎn)方向，得到所述移動(dòng)參數(shù)。

45、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施方式，所述目標(biāo)成像設(shè)備包括超聲探頭，所述參考點(diǎn)包括所述超聲探頭的聲透鏡的邊界上的點(diǎn)；

46、所述確定單元還用于：

47、從所述目標(biāo)圖像中確定所述超聲探頭的掃描區(qū)域；

48、確定所述掃描區(qū)域內(nèi)縱坐標(biāo)最大的點(diǎn)為所述超聲探頭的所述參考點(diǎn)。

49、結(jié)合本技術(shù)任一實(shí)施方式，所述超聲探頭以最大發(fā)射角度發(fā)射的超聲波過所述參考點(diǎn)；或者，所述超聲探頭以最大發(fā)射角度發(fā)射的超聲波過所述參考點(diǎn)。

50、第三方面，提供了一種電子設(shè)備，包括：處理器和存儲器，所述存儲器用于存儲計(jì)算機(jī)程序代碼，所述計(jì)算機(jī)程序代碼包括計(jì)算機(jī)指令，在所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)指令的情況下，所述電子設(shè)備執(zhí)行如上述第一方面及其任意一種可能實(shí)現(xiàn)的方式的方法。

51、第四方面，提供了另一種電子設(shè)備，包括：處理器、發(fā)送裝置、輸入裝置、輸出裝置和存儲器，所述存儲器用于存儲計(jì)算機(jī)程序代碼，所述計(jì)算機(jī)程序代碼包括計(jì)算機(jī)指令，在所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)指令的情況下，所述電子設(shè)備執(zhí)行如上述第一方面及其任意一種可能實(shí)現(xiàn)的方式的方法。

52、第五方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括程序指令，在所述程序指令被處理器執(zhí)行的情況下，使所述處理器執(zhí)行如上述第一方面及其任意一種可能實(shí)現(xiàn)的方式的方法。

53、第六方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)程序或指令，在所述計(jì)算機(jī)程序或指令在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的情況下，使得所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述第一方面及其任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式的方法。

54、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，而非限制本技術(shù)。

55、本技術(shù)實(shí)施例中，目標(biāo)圖像是由目標(biāo)成像設(shè)備采集得到的二維圖像，且目標(biāo)圖像包括待穿刺對象。穿刺裝置在獲取待穿刺對象的目標(biāo)圖像后，確定目標(biāo)成像設(shè)備的參考點(diǎn)在所述目標(biāo)圖像中的第一參考位置。然后基于第一參考位置，確定參考點(diǎn)在世界坐標(biāo)系下的第二參考位置。因?yàn)榈谝晃恢藐P(guān)系為參考點(diǎn)與第一端點(diǎn)在世界坐標(biāo)系下的位置關(guān)系，所以可基于第一位置關(guān)系和第二參考位置，得到進(jìn)針通道的第一端點(diǎn)在世界坐標(biāo)系下的第一端點(diǎn)位置。其中，在利用穿刺針對待穿刺對象進(jìn)行穿刺的過程中穿刺針沿進(jìn)針通道移動(dòng)，因此穿刺針的實(shí)際穿刺路徑過第一端點(diǎn)。又因?yàn)榈诙恢藐P(guān)系為參考點(diǎn)與第二端點(diǎn)在世界坐標(biāo)系下的位置關(guān)系，所以基于第二位置關(guān)系和第二參考位置，得到進(jìn)針通道的第二端點(diǎn)在世界坐標(biāo)系下的第二端點(diǎn)位置。又由于第二端點(diǎn)為進(jìn)針通道的端點(diǎn)，因此穿刺針的實(shí)際穿刺路徑過第二端點(diǎn)。由于穿刺針的實(shí)際穿刺路徑既過第一端點(diǎn)又過第二端點(diǎn)，而且實(shí)際穿刺路徑為直線，因此可基于第一端點(diǎn)位置與第二端點(diǎn)位置。由此可實(shí)現(xiàn)基于二維的目標(biāo)圖像，確定穿刺針的實(shí)際穿刺路徑。