(19)國家知識產(chǎn)權局(12)發(fā)明專利田)A61B34/10(2016.01)A61B34/20(2016.01)A61B34/00(2016.01)所(普通合伙)32288本發(fā)明提供一種甲狀腺消融術中監(jiān)測方法、分割區(qū)域和病灶區(qū)域，基于病灶區(qū)域的空間信像體數(shù)據(jù)與術中獲取的超聲圖像序列進行實時2數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取甲狀腺器官的術前影像體數(shù)據(jù)；圖像分割單元，用于對所述術前影像體數(shù)據(jù)進行器官分割，獲得甲狀腺器官分割區(qū)域三維重建單元，用于根據(jù)甲狀腺器官分割區(qū)域、病灶區(qū)域以及消融安全區(qū)域進行三維動態(tài)監(jiān)測單元，用于將術前影像體數(shù)據(jù)與術中獲取的超聲圖像序列進行實時配準以觀測病灶的位置，獲取甲狀腺形變和病灶消融狀態(tài)，動態(tài)監(jiān)測病灶區(qū)域的消融過程以及消融完成情況；所述動態(tài)監(jiān)測單元包括：術中超聲數(shù)據(jù)處理模塊，用于獲取術中超聲影像數(shù)據(jù)，對其進行分割得到待配準超聲影像序列和器官分割掩膜序列；2.5D-3D彈性配準模塊，用于將術前影像體數(shù)據(jù)、甲狀腺器官分割區(qū)域和待配準超聲影像序列、器官分割掩膜序列作為形變配準算法的輸入，進行一次彈性配準，得到剛性變換矩陣RT和三維彈性形變場DDF,并將三維彈性形變場作用于術前影像體數(shù)據(jù)和消融安全區(qū)域，得到形變后的體數(shù)據(jù)和安全區(qū)域；實時二次配準模塊，用于在消融過程中定時進行二次彈性配準，將緩存中的術中超聲影像數(shù)據(jù)與術前影像體數(shù)據(jù)、甲狀腺器官分割區(qū)域執(zhí)行2.5D-3D彈性配準模塊中的所述形變配準算法，得到剛性變換矩陣RT和三維彈性形變場DDF,并將三維彈性形變場作用于術前影像體數(shù)據(jù)和消融安全區(qū)域，得到形變后的體數(shù)據(jù)和安全區(qū)域；消融完成確認模塊，用于將實時超聲影像與形變后的體數(shù)據(jù)、安全區(qū)域融合，基于融合結果確認病灶及安全區(qū)域消融完成。2.根據(jù)權利要求1所述的甲狀腺消融術中監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)獲取單元中，獲取甲狀腺器官的術前影像體數(shù)據(jù)包括：接收實時的超聲影像數(shù)據(jù)，所述超聲影像數(shù)據(jù)為通過綁定在超聲探頭上的電磁傳感器采集，按照預設路徑連續(xù)掃描甲狀腺整體覆蓋區(qū)域獲取的帶有空間坐標信息的二維超聲影像序列；查找二維超聲影像序列的空間信息確定序列的邊界，通過空間插值算法構建邊界內(nèi)的像素點形成術前影像體數(shù)據(jù)。3.根據(jù)權利要求1所述的甲狀腺消融術中監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)獲取單元中，獲取甲狀腺器官的術前影像體數(shù)據(jù)，包括：導入現(xiàn)有醫(yī)學影像數(shù)據(jù)，所述醫(yī)學影像數(shù)據(jù)的類型至少包括超聲圖像、CT圖像、MRI圖像和PET圖像中的一種；所述醫(yī)學影像數(shù)據(jù)具有多層切片圖像，每個切片圖像具有在三維空間中的位置信息；將切片圖像結合形成術前影像體數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權利要求1所述的甲狀腺消融術中監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述圖像分割單元中，對所述術前影像體數(shù)據(jù)進行器官分割，獲得甲狀腺器官分割區(qū)域和病灶區(qū)域，包括：基于AI進行甲狀腺器官的自動分割或者手動勾勒，得到甲狀腺器官的分割數(shù)據(jù)，瀏覽橫斷面、矢狀面和冠狀面數(shù)據(jù)，找到有病灶區(qū)域的幀并勾勒出病灶區(qū)域。35.根據(jù)權利要求1所述的甲狀腺消融術中監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述圖像分割單元中，基于病灶區(qū)域的空間信息，生成消融安全區(qū)域，包括：遍歷病灶區(qū)域，提取各幀中的病灶輪廓點；將病灶輪廓點變換到物理空間，得到物理空間病灶輪廓點；搜索物理空間病灶輪廓點周圍的相鄰點，擬合出曲面，記錄該點的法向量；將物理空間病灶輪廓點沿法向量方向移動預設單位，得到相應的安全區(qū)域輪廓點；遍歷物理空間病灶輪廓點，得到各輪廓點拓展的安全區(qū)域輪廓點，形成消融安全區(qū)域。6.根據(jù)權利要求1所述的甲狀腺消融術中監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述三維重建單元具體執(zhí)行以下步驟：利用nifty格式數(shù)據(jù)中含有的空間信息，通過Marchingcube移動立方體算法計算出分割數(shù)據(jù)的表面頂點物理坐標，形成重建的器官網(wǎng)格，獲取3D可視化圖像。7.根據(jù)權利要求1所述的甲狀腺消融術中監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述動態(tài)監(jiān)測單元還包括：造影后再次配準模塊，用于在造影劑注射完成后，在超聲造影圖像中若還存在未消融完成的部分，再次由2.5D-3D彈性配準模塊和實時二次配準模塊執(zhí)行配準，直到消融完成。8.根據(jù)權利要求1所述的甲狀腺消融術中監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述2.5D-3D彈性配準模塊中，將三維彈性形變場作用于術前影像體數(shù)據(jù)和消融安全區(qū)域，得到形變后的體數(shù)據(jù)和安全區(qū)域，包括：首先對原有的數(shù)據(jù)進行剛性旋轉(zhuǎn)和平移，然后使用彈性形變場計算每個點變化之后的位置，最后重新計算體數(shù)據(jù)和安全區(qū)域每個位置的像素值。9.根據(jù)權利要求1所述的甲狀腺消融術中監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述實時二次配準模塊中，定時進行二次彈性配準，包括：設置一個隊列屬性的緩存，保存n幀甲狀腺的超聲影像數(shù)據(jù)與甲狀腺外輪廓分割的掩膜數(shù)據(jù)，當緩存中的數(shù)據(jù)大于n幀時，刪除第一幀，加入最新一幀到最后的位置，將緩存中的數(shù)據(jù)和術前體數(shù)據(jù)執(zhí)行形變配準過程。10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，其上存有計算機程序，所述計算機程序被執(zhí)行時，實現(xiàn)甲狀腺消融術中監(jiān)測方法，包括：S1、獲取甲狀腺器官的術前影像體數(shù)據(jù)；S2、對所述術前影像體數(shù)據(jù)進行器官分割，獲得甲狀腺器官分割區(qū)域和病灶區(qū)域，基于病灶區(qū)域的空間信息，生成消融安全區(qū)域；S3、基于甲狀腺器官分割區(qū)域、病灶區(qū)域以及消融安全區(qū)域進行三維重建及可視化，獲取重建器官體數(shù)據(jù)；S4、將術前影像體數(shù)據(jù)與術中獲取的超聲圖像進行實時配準以觀測病灶的位置；并基于術中影像序列、器官分割掩膜序列以及術前影像體數(shù)據(jù)進行彈性配準，獲取甲狀腺形變和病灶消融狀態(tài)，動態(tài)監(jiān)測病灶區(qū)域的消融過程以及消融完成情況，具體包括以下步驟：獲取術中超聲影像數(shù)據(jù)，對其進行分割得到待配準超聲影像序列和器官分割掩膜序?qū)⑿g前影像體數(shù)據(jù)、甲狀腺器官分割區(qū)域和待配準超聲影像序列、器官分割掩膜序列作為形變配準算法的輸入，進行一次彈性配準，得到剛性變換矩陣RT和三維彈性形變場4DDF,并將三維彈性形變場作用于術前影像體數(shù)據(jù)和消融安全區(qū)域，得到形變后的體數(shù)據(jù)和安全區(qū)域；在消融過程中定時進行二次彈性配準，將緩存中的術中超聲影像數(shù)據(jù)與術前影像體數(shù)據(jù)、甲狀腺器官分割區(qū)域執(zhí)行2.5D-3D彈性配準模塊中的所述形變配準算法，得到剛性變換矩陣RT和三維彈性形變場DDF,并將三維彈性形變場作用于術前影像體數(shù)據(jù)和消融安全區(qū)域，得到形變后的體數(shù)據(jù)和安全區(qū)域；將實時超聲影像與形變后的體數(shù)據(jù)、安全區(qū)域融合，基于融合結果確認病灶及安全區(qū)域消融完成。11.一種電子設備，其特征在于，包括：一個或多個處理器；所述處理器，用于存儲一個或多個程序；當所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)甲狀腺消融術S1、獲取甲狀腺器官的術前影像體數(shù)據(jù)；S2、對所述術前影像體數(shù)據(jù)進行器官分割，獲得甲狀腺器官分割區(qū)域和病灶區(qū)域，基于病灶區(qū)域的空間信息，生成消融安全區(qū)域；S3、基于甲狀腺器官分割區(qū)域、病灶區(qū)域以及消融安全區(qū)域進行三維重建及可視化，獲取重建器官體數(shù)據(jù)；S4、將術前影像體數(shù)據(jù)與術中獲取的超聲圖像進行實時配準以觀測病灶的位置；并基于術中影像序列、器官分割掩膜序列以及術前影像體數(shù)據(jù)進行彈性配準，獲取甲狀腺形變和病灶消融狀態(tài)，動態(tài)監(jiān)測病灶區(qū)域的消融過程以及消融完成情況，具體包括以下步驟：獲取術中超聲影像數(shù)據(jù)，對其進行分割得到待配準超聲影像序列和器官分割掩膜序?qū)⑿g前影像體數(shù)據(jù)、甲狀腺器官分割區(qū)域和待配準超聲影像序列、器官分割掩膜序列作為形變配準算法的輸入，進行一次彈性配準，得到剛性變換矩陣RT和三維彈性形變場DDF,并將三維彈性形變場作用于術前影像體數(shù)據(jù)和消融安全區(qū)域，得到形變后的體數(shù)據(jù)和安全區(qū)域；在消融過程中定時進行二次彈性配準，將緩存中的術中超聲影像數(shù)據(jù)與術前影像體數(shù)據(jù)、甲狀腺器官分割區(qū)域執(zhí)行2.5D-3D彈性配準模塊中的所述形變配準算法，得到剛性變換矩陣RT和三維彈性形變場DDF,并將三維彈性形變場作用于術前影像體數(shù)據(jù)和消融安全區(qū)域，得到形變后的體數(shù)據(jù)和安全區(qū)域；將實時超聲影像與形變后的體數(shù)據(jù)、安全區(qū)域融合，基于融合結果確認病灶及安全區(qū)域消融完成。5一種甲狀腺消融術中監(jiān)測方法、系統(tǒng)、存儲介質(zhì)和電子設備技術領域[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)學圖像處理技術領域，更具體地，涉及一種甲狀腺消融術中監(jiān)測方背景技術[0002]甲狀腺消融術是一種用于治療甲狀腺結節(jié)、甲狀腺功能亢進和甲狀腺癌的微創(chuàng)手[0003]但是，由于消融過程中甲狀腺形變、水隔離技術引起腺體位移和熱消融過程中氣化等原因，超聲影像難以在消融的全過程中全程監(jiān)測病灶的消融狀態(tài)，特別是對于甲狀腺結節(jié)消融術后結節(jié)輪廓顯示不清，導致超聲無法判斷消融的范圍是否完全覆蓋腫瘤和是否達到消融安全邊界。[0004]目前，更多的是依靠醫(yī)生根據(jù)肉眼觀察和臨床經(jīng)驗來完成這一步的工作，可能存[0005]因此，開發(fā)出一種術中實時定位監(jiān)測病灶以及術后精準評估消融效果的標準化評估系統(tǒng)，在甲狀腺消融術式中至關重要。發(fā)明內(nèi)容[0006]本發(fā)明的目的是針對甲狀腺消融術式中的監(jiān)測問題，提出一種甲狀腺消融術中監(jiān)測方法、系統(tǒng)、存儲介質(zhì)和電子設備。通過對術前能看清病灶的甲狀腺影像數(shù)據(jù)進行器官分割，標記病灶，確定消融范圍及安全邊界，并且消融術中超聲影像與術前三維影像實現(xiàn)實時與快速配準，可以有效觀察病灶區(qū)域在實時消融中的變化，確保消融效果，減少復發(fā)率。[0007]本發(fā)明的技術方案是：[0009]數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取甲狀腺器官的術前影像體數(shù)據(jù)；[0010]圖像分割單元，用于對所述術前影像體數(shù)據(jù)進行器官分割，獲得甲狀腺器官分割區(qū)域和病灶區(qū)域，基于病灶區(qū)域的空間信息，生成消融安全區(qū)域；[0011]三維重建單元，用于根據(jù)甲狀腺器官分割區(qū)域、病灶區(qū)域以及消融安全區(qū)域進行三維重建及可視化，獲取重建器官體數(shù)據(jù)；[0012]動態(tài)監(jiān)測單元，用于將術前影像體數(shù)據(jù)與術中獲取的超聲圖像序列進行實時配準以觀測病灶的位置，獲取甲狀腺形變和病灶消融狀態(tài)，動態(tài)監(jiān)測病灶區(qū)域的消融過程以及消融完成情況。[0014]接收實時的超聲影像數(shù)據(jù)，所述超聲影像數(shù)據(jù)為通過綁定在超聲探頭上的電磁傳感器采集，按照預設路徑連續(xù)掃描甲狀腺整體覆蓋區(qū)域獲取的帶有空間坐標信息的二維超聲影像序列；[0015]查找二維超聲影像序列的空間信息確定序列的邊界，通過空間插值算法構建邊界6內(nèi)的像素點形成術前影像體數(shù)據(jù)；[0016]其中，預設路徑沿著矢狀面或者橫斷面橫推，或者以一個固定的位置做扇形掃描。[0018]導入現(xiàn)有醫(yī)學影像數(shù)據(jù)，所述醫(yī)學影像數(shù)據(jù)的類型至少包括超聲圖像、CT圖像、MRI圖像和PET圖像中的一種；所述醫(yī)學影像數(shù)據(jù)具有多層切片圖像，每個切片圖像具有在三維空間中的位置信息；[0019]將切片圖像結合形成術前影像體數(shù)據(jù)。[0020]進一步地，所述圖像分割單元中，對所述術前影像體數(shù)據(jù)進行器官分割，獲得甲狀腺器官分割區(qū)域和病灶區(qū)域，包括：[0021]對所述術前影像體數(shù)據(jù)進行器官分割，獲得甲狀腺器官分割區(qū)域和病灶區(qū)域包括：基于AI進行甲狀腺器官的自動分割或者手動勾勒，得到甲狀腺器官的分割數(shù)據(jù)，從橫斷面，矢狀面，冠狀面瀏覽找到有病灶區(qū)域的幀并用勾勒出病灶區(qū)域。[0022]進一步地，所述圖像分割單元中，基于病灶區(qū)域的空間信息，生成消融安全區(qū)域，[0023]遍歷病灶區(qū)域，提取各幀中的病灶輪廓點；[0024]將病灶輪廓點變換到物理空間，得到物理空間病灶輪廓點；[0025]搜索物理空間病灶輪廓點周圍的相鄰點，擬合出曲面，記錄該點的法向量；[0026]將物理空間病灶輪廓點沿法向量方向移動預設單位，得到相應的安全區(qū)域輪廓[0027]遍歷物理空間病灶輪廓點，得到各輪廓點拓展的安全區(qū)域輪廓點，形成消融安全[0029]利用nifty格式數(shù)據(jù)中含有的空間信息，通過Marchingcube移動立方體算法計算出分割數(shù)據(jù)的表面頂點物理坐標，形成重建的器官網(wǎng)格，獲取3D可視化圖像。[0031]術中超聲數(shù)據(jù)處理模塊，用于獲取術中超聲影像數(shù)據(jù)，對其進行分割得到待配準超聲影像序列和器官分割掩膜序列；[0032]2.5D-3D彈性配準模塊，用于將術前影像體數(shù)據(jù)、甲狀腺器官分割區(qū)域和待配準超聲影像序列、器官分割掩膜序列作為形變配準算法的輸入，進行一次彈性配準，得到剛性變換矩陣RT和三維彈性形變場DDF,并將三維彈性形變場作用于術前影像體數(shù)據(jù)和消融安全區(qū)域，得到形變后的體數(shù)據(jù)和安全區(qū)域；[0033]實時二次配準模塊，用于在消融過程中定時進行二次彈性配準，將緩存中的術中超聲影像數(shù)據(jù)與術前影像體數(shù)據(jù)、甲狀腺器官分割區(qū)域執(zhí)行2.5D-3D彈性配準模塊中的所述形變配準算法，得到剛性變換矩陣RT'和三維彈性形變場DDF,并將三維彈性形變場作用于術前影像體數(shù)據(jù)和消融安全區(qū)域，得到形變后的體數(shù)據(jù)和安全區(qū)域；[0034]消融完成確認模塊，用于將實時超聲影像與形變后的體數(shù)據(jù)、安全區(qū)域融合，基于融合結果確認病灶及安全區(qū)域消融完成。[0036]造影后再次配準模塊，用于在造影劑注射完成后，在超聲造影圖像中若還存在未7消融完成的部分，再次由2.5D-3D彈性配準模塊和實時二次配準模塊執(zhí)行配準，直到消融完[0037]進一步地，所述2.5D-3D彈性配準模塊中，將三維彈性形變場作用于術前影像體數(shù)據(jù)和消融安全區(qū)域，得到形變后的體數(shù)據(jù)和安全[0038]首先對原有的數(shù)據(jù)進行剛性旋轉(zhuǎn)和平移，然后使用彈性形變場計算每個點變化之后的位置，最后重新計算體數(shù)據(jù)和安全區(qū)域每個位置的像素值。[0040]設置一個隊列屬性的緩存，保存n幀甲狀腺的超聲影像數(shù)據(jù)與甲狀腺外輪廓分割中的數(shù)據(jù)和術前體數(shù)據(jù)執(zhí)行形變配準過程。[0042]S1、獲取甲狀腺器官的術前影像體數(shù)據(jù)；[0043]S2、對所述術前影像體數(shù)據(jù)進行器官分割，獲得甲狀腺器官分割區(qū)域和病灶區(qū)域，基于病灶區(qū)域的空間信息，生成消融安全區(qū)域；[0044]S3、基于甲狀腺器官分割區(qū)域、病灶區(qū)域以及消融安全區(qū)域進行三維重建及可視[0045]S4、將術前影像體數(shù)據(jù)與術中獲取的超聲圖像進行實時配準以觀測病灶的位置；并基于術中影像序列、器官分割掩膜序列以及術前影像體數(shù)據(jù)進行彈性配準，獲取甲狀腺形變和病灶消融狀態(tài)，動態(tài)監(jiān)測病灶區(qū)域的消融過程以及消融完成情況。[0046]一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存有計算機程序，所述計算機程序被執(zhí)行時，實現(xiàn)所述的甲狀腺消融術中監(jiān)測方法。當所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)所述的甲狀腺消融術中監(jiān)測方法。[0048]本發(fā)明的有益效果：[0049]本發(fā)明通過一次配準加上多次快速二次精配準，省去了術中采集的數(shù)據(jù)的3d重建過程，方便監(jiān)測甲狀腺在消融狀態(tài)下的形變，術中與術前配準解決了超聲病灶術中定位不夠清晰的問題，得到更好的消融結果。[0050]本發(fā)明公開的甲狀腺消融術中監(jiān)測系統(tǒng)，通過獲取術前超聲影像體數(shù)據(jù)，對甲狀腺器官、病灶及消融安全區(qū)域進行分割和三維重建，實現(xiàn)術中實時監(jiān)測；具體包括：利用電磁定位技術采集帶空間信息的二維超聲序列或者導入現(xiàn)有醫(yī)學影像數(shù)據(jù)；基于病灶輪廓點生成消融安全區(qū)域；采用Marchingcube算法進行三維重建和可視化。在動態(tài)監(jiān)測單元，在消融過程中將術前體數(shù)據(jù)與術中實時超聲圖像進行彈性配準，動態(tài)監(jiān)測甲狀腺形變和病灶消融狀態(tài)；通過設置緩存隊列，定時進行二次精配準，提高配準精度。最后注射造影劑再次配準，確認消融完成；實現(xiàn)了甲狀腺微創(chuàng)消融手術全過程的實時精準監(jiān)測，提高了手術的安全性和有效性，為臨床醫(yī)生提供了重要的輔助決策依據(jù)。[0051]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后具體實施方式部分予以詳細說明。8附圖說明[0052]通過結合附圖對本發(fā)明示例性實施方式進行更詳細的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯，其中，在本發(fā)明示例性實施方式中，相同的參考標號通常代表相同部件。[0053]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的甲狀腺消融術中監(jiān)測流程圖。[0054]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的實時超聲影像數(shù)據(jù)重建過程示意圖。[0055]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的術前影像體數(shù)據(jù)器官分割示意圖。[0056]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的術前影像體數(shù)據(jù)病灶區(qū)域標注以及消融安全區(qū)域生成的示意圖。[0057]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的術前器官以及病灶區(qū)域重建示意圖的示意[0058]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的動態(tài)監(jiān)測流程圖。[0059]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的術中初次彈性配準的示意圖。具體實施方式[0060]下面將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。雖然附圖中顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，然而應該理解.可以以各種形式實現(xiàn)本發(fā)明而不應被這里闡述的實施方式所限制。[0061]實施例1[0062]本發(fā)明提供了一種甲狀腺消融術中監(jiān)測系統(tǒng)，[0063]數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取甲狀腺器官的術前影像體數(shù)據(jù)；[0064]圖像分割單元，用于對所述術前影像體數(shù)據(jù)進行器官分割，獲得甲狀腺器官分割區(qū)域和病灶區(qū)域，基于病灶區(qū)域的空間信息，生成消融安全區(qū)域；[0065]三維重建單元，用于根據(jù)甲狀腺器官分割區(qū)域、病灶區(qū)域以及消融安全區(qū)域進行三維重建及可視化，獲取重建器官體數(shù)據(jù)；[0066]動態(tài)監(jiān)測單元，用于將術前影像體數(shù)據(jù)與術中獲取的超聲圖像序列進行實時配準以觀測病灶的位置，獲取甲狀腺形變和病灶消融狀態(tài)，動態(tài)監(jiān)測病灶區(qū)域的消融過程以及消融完成情況。[0067]在一個示例中，所述數(shù)據(jù)獲取單元內(nèi)，獲取甲狀腺器官的術前影像體數(shù)據(jù)包括：超聲影像在線采集或?qū)胍延袛?shù)據(jù)：[0068]超聲影像在線采集為：接收實時的超聲影像數(shù)據(jù)，所述超聲影像數(shù)據(jù)為通過綁定在超聲探頭上的電磁傳感器采集，按照預設路徑連續(xù)掃描甲狀腺整體覆蓋區(qū)域獲取的帶有空間坐標信息的二維超聲影像序列；查找二維超聲影像序列的空間信息確定序列的邊界，通過空間插值算法構建邊界內(nèi)的像素點形成術前影像體數(shù)據(jù)。[0069]導入已有數(shù)據(jù)為：導入現(xiàn)有醫(yī)學影像數(shù)據(jù)，所述醫(yī)學影像數(shù)據(jù)的類型至少包括超切片圖像具有在三維空間中的位置信息；將切片圖像結合形成術前影像體數(shù)據(jù)。[0070]在一個示例中，所述圖像分割單元內(nèi)，對所述術前影像體數(shù)據(jù)進行器官分割，獲得甲狀腺器官分割區(qū)域和病灶區(qū)域，包括：9[0071]對所述術前影像體數(shù)據(jù)進行器官分割，獲得甲狀腺器官分割區(qū)域和病灶區(qū)域包括：基于AI進行甲狀腺器官的自動分割或者手動勾勒，得到甲狀腺器官的分割數(shù)據(jù)，從橫斷面，矢狀面，冠狀面瀏覽找到有病灶區(qū)域的幀并用勾勒出病灶區(qū)域。[0073]遍歷病灶區(qū)域，提取各幀中的病灶輪廓點；[0074]將病灶輪廓點變換到物理空間，得到物理空間病灶輪廓點；[0075]搜索物理空間病灶輪廓點周圍的相鄰點，擬合出曲面，記錄該點的法向量；[0076]將物理空間病灶輪廓點沿法向量方向移動預設單位，得到相應的安全區(qū)域輪廓[0077]遍歷物理空間病灶輪廓點，得到各輪廓點拓展的安全區(qū)域輪廓點，形成消融安全區(qū)域。[0078]在一個示例中，所述三維重建單元具體執(zhí)行以下步驟：[0079]利用nifty格式數(shù)據(jù)中含有的空間信息，通過Marchingcube移動立方體算法計算出分割數(shù)據(jù)的表面頂點物理坐標，形成重建的器官網(wǎng)格，獲取3D可視化圖像。[0081]術中超聲數(shù)據(jù)處理模塊，用于獲取術中超聲影像數(shù)據(jù)，對其進行分割得到待配準超聲影像序列和器官分割掩膜序列；[0082]2.5D-3D彈性配準模塊，用于將術前影像體數(shù)據(jù)、甲狀腺器官分割區(qū)域和待配準超聲影像序列、器官分割掩膜序列作為形變配準算法的輸入，進行一次彈性配準，得到剛性變換矩陣RT和三維彈性形變場DDF,并將三維彈性形變場作用于術前影像體數(shù)據(jù)和消融安全區(qū)域，得到形變后的體數(shù)據(jù)和安全區(qū)域；[0083]實時二次配準模塊，用于在消融過程中定時進行二次彈性配準，將緩存中的術中超聲影像數(shù)據(jù)與術前影像體數(shù)據(jù)、甲狀腺器官分割區(qū)域執(zhí)行2.5D-3D彈性配準模塊中的所述形變配準算法，得到剛性變換矩陣RT和三維彈性形變場DDF,并將三維彈性形變場作用于術前影像體數(shù)據(jù)和消融安全區(qū)域，得到形變后的體數(shù)據(jù)和安全區(qū)域；[0084]消融完成確認模塊，用于將實時超聲影像與形變后的體數(shù)據(jù)、安融合結果確認病灶及安全區(qū)域消融完成。[0086]造影后再次配準模塊，用于在造影劑注射完成后，在超聲造影圖像中若還存在未消融完成的部分，再次由2.5D-3D彈性配準模塊和實時二次配準模塊執(zhí)行配準，直到消融完[0087]在一個示例中，所述2.5D-3D彈性配準模塊中，將三維彈性形變場作用于術前影像體數(shù)據(jù)和消融安全區(qū)域，得到形變后的體數(shù)據(jù)和安全區(qū)域，包括：[0088]首先對原有的數(shù)據(jù)進行剛性旋轉(zhuǎn)和平移，然后使用彈性形變場計算每個點變化之后的位置，最后重新計算體數(shù)據(jù)和安全區(qū)域每個位置的像素值。[0090]設置一個隊列屬性的緩存，保存n幀甲狀腺的超聲影像數(shù)據(jù)與甲狀腺外輪廓分割的掩膜數(shù)據(jù)，當緩存中的數(shù)據(jù)大于n幀時，刪除第一幀中的數(shù)據(jù)和術前體數(shù)據(jù)執(zhí)行形變配準過程。[0093]S1、獲取甲狀腺器官的術前影像體數(shù)據(jù)；[0094]S2、對所述術前影像體數(shù)據(jù)進行器官分割，獲得甲狀腺器官分割區(qū)域和病灶區(qū)域，基于病灶區(qū)域的空間信息，生成消融安全區(qū)域；[0095]S3、基于甲狀腺器官分割區(qū)域、病灶區(qū)域以及消融安全區(qū)域進行三維重建及可視[0096]S4、將術前影像體數(shù)據(jù)與術中獲取的超聲圖像進行實時配準以觀測病灶的位置；并基于術中影像序列、器官分割掩膜序列以及術前影像體數(shù)據(jù)進行彈性配準，獲取甲狀腺形變和病灶消融狀態(tài)，動態(tài)監(jiān)測病灶區(qū)域的消融過程以及消融完成情況。[0097]本發(fā)明的甲狀腺消融術中監(jiān)測流程如圖1所示，具體包括；[0099]S1.1、使用FreeHand方式在[0100]將電磁定位系統(tǒng)的傳感器以連接器的方式固定到探頭上，沿著固定路徑(例如沿著矢狀面或者橫斷面橫推，或者以一個固定的位置做扇形掃描),以不小于40幀每秒的速度連續(xù)掃描甲狀腺，掃描過程覆蓋甲狀腺的整體覆蓋區(qū)域，獲取一系列帶有空間坐標信息的二維超聲序列圖像Sequs,單張超聲圖像以nifty格式保存；然后通過找到序列的空間信息確定序列的邊界，形成一個新的體數(shù)據(jù)Volumeus_seg,新的體數(shù)據(jù)的每個像素值通過空間插值算法得到，從空間序列生成一個新的外包裹體的過程如圖2所示，為從采集的實時超聲序[0101]S1.2、導入現(xiàn)有醫(yī)學數(shù)據(jù)；[0102]利用影像數(shù)據(jù)導入功能，導入現(xiàn)有影像數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式包含di式，數(shù)據(jù)類型包含但是不限于CT/MRI/US/PET等。這些數(shù)據(jù)格式保存了多層切片圖像，每個圖像切片包含在三維空間中的位置信息，這些切片圖像結合起來形成一個三維的體數(shù)據(jù)，[0103]步驟S1.1和S1.2在系統(tǒng)中是二選一，只能選一個方式進行導入。[0104]S2、器官分割及生成病灶消融安全區(qū)域；行甲狀腺器官的自動分割或者手動勾勒，得到甲狀腺器官的分割數(shù)據(jù)Volume_maskangan,從橫斷面，矢狀面，冠狀面瀏覽找到有病灶區(qū)域的幀并用勾勒出病灶區(qū)域Volume_maskesion,同時基于病灶勾勒結果的空間信息，生成在空間中包裹住病灶輪廓，同時不超過器官輪廓的消融安全區(qū)域Volume_maskorgam,病灶區(qū)域V以nifty格式保存，內(nèi)部包含了體數(shù)據(jù)的三維信息；[0106]通常，使用nifty格式內(nèi)的空間變換矩陣Matrixpix2phy,該矩陣表示的體數(shù)據(jù)中像素11到物理空間轉(zhuǎn)換矩陣，基于下述公式計算任意一個體數(shù)據(jù)中每一個像素點到在真實物理空間中的坐標。[0109]S2.1、通常，核磁上看到的lesion邊界外5-10mm左右，仍然有域能有一個較好的治療效果，規(guī)劃消融安全區(qū)域，此區(qū)域范圍大于lesion區(qū)域，但不超過器[0110]S2.2、遍歷病灶區(qū)域Volume_maskesion,提取帶有病灶標注幀的輪廓點，記為病灶輪廓點ContourLesionPts,對病灶輪廓點ContourLesionPtsi中的所有點使用公示1,變換到物理空間，得到物理空間病灶輪廓點ContourLesionPtsphy,有物理空間病灶輪廓點ContourLesionPtsphy中任意一點ContourLesionPtphyj,表示i層第j個點。搜索其相鄰2n+1個平面中的2k+1個相鄰點，使用這批點擬合出曲面cull_suf,記該點的法向量為norm;,j;[0111]S2.3、此時將ContourLesionPtphyj沿norm,j方向移動t個單位，根據(jù)下述公式得到相應的安全區(qū)輪廓點marginPtphy_i,(t×norm;;<=10(單位mm)),[0113]得到所有的拓展安全區(qū)域的點，選取同樣的幀號，對同樣幀號的點，擬合出新的輪廓，并且填充輪廓形成mask,從而形成新安全區(qū)域拓展的體Volume_masksafetymagin;整個體數(shù)據(jù)器官分割，病灶標注以及安全區(qū)域的生成示意圖如圖3,圖4所示。[0115]基于S1,S2步驟生成的帶有標注信息的甲狀腺器官分割區(qū)域Volume_maskorgan,病灶區(qū)域Volume_maskjesion以及消融安全區(qū)域Volume_masksafetymagin,完成器官和病灶區(qū)域的三維重建以及3D可視化。[0116]具體的實施步驟如下所示：基于nifty數(shù)據(jù)Volume_maskorgam中含有的空間信息Matrixp2py,利用下述公式：中每一個像素點在圖像坐標系中的坐標。通過Marchingcube算法計算出分割數(shù)據(jù)的表面頂點物理坐標，形成重建的器官網(wǎng)格，進行三維可視化，重建后的示意圖如圖5所示。[0119]S4、動態(tài)監(jiān)測病灶區(qū)域的消融過程以及消融是否完成；[0120]在完成了三維重建后，啟動術中實時配準流程，將術前在線重建或者從文件中導入的體數(shù)據(jù)和術中的超聲進行實時配準，方便觀測病灶的位置，本發(fā)明采用2.5D到3D同時結合器官形態(tài)以及影像信息的配準方式，以術中圖像序列以及mask序列，加上術前的體數(shù)[0121]這種方式的優(yōu)勢在于：不用把多張2d的序列重建出一個3D的體數(shù)據(jù)進行再3d-3d的配準，省去了大量的時間，在重建后第一次采集多張影像完成配準；在后續(xù)的過程中，可以通過緩存多張序列的方式快速進行二次精配準，同時彌補了整個過程中的形變以及患者小范圍移動帶來的不匹配，整個動態(tài)監(jiān)測流程圖如圖6所示，詳細過程如下：[0122]S4.1獲取一組超聲甲狀腺的影像，可以使用扇形掃描，平掃等方式，與S1.1中提到[0123]S4.2