一种用于神经阻滞的可视化提示方法、设备及程序产品与流程

本技术涉及智能医疗领域，具体涉及一种用于神经阻滞的可视化提示方法、设备、程序产品及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、在临床周围神经阻滞操作中，超声引导技术已成为辅助操作者识别周围神经、血管及骨性结构、胸膜、腹膜等高风险解剖结构的核心手段，其能有效降低穿刺误伤风险，提升阻滞成功率。但超声图像受成像原理限制，本身存在对比度低、噪声大、解剖结构边界模糊、组织纹理辨识度差等固有缺陷，而周围神经阻滞操作要求操作者在短时间内同时捕捉并判断多种解剖信息，对操作者的经验和视觉专注力要求极高。

2、现有技术中，已有部分方案通过人工智能算法或图像处理技术实现了超声图像中关键结构的自动识别，但针对识别结果的可视化显示方式仍存在诸多不足，主流的直接边框叠加、实线标注、固定色块覆盖等方式，在临床实际应用中暴露的问题尤为突出：1) 标注区域直接遮挡原始超声图像的组织纹理细节，影响操作者对局部组织的精准判断，尤其对新手操作者造成较大干扰；2) 对周围神经、血管、高风险结构采用单一化显示方式，无视觉区分度，操作者需反复核对结构类型，增加操作反应时间；3) 实时扫描过程中，标注区域的更新速度与超声图像的动态变化不同步，存在明显的滞后性，易引起视觉误导，甚至增加穿刺风险；4) 缺乏针对周围神经阻滞操作的专属可视化提示策略，未结合操作的靶标属性、结构风险等级进行差异化显示，无法适配临床操作的实际需求。此外，现有超声介入相关的可视化方案多围绕穿刺针引导、路径规划设计，其核心逻辑与功能设计均针对病灶穿刺场景，无针对周围神经阻滞操作的全流程专属可视化方案，无法适配神经阻滞操作中靶神经识别、多结构分级规避、无遮挡纹理保留的核心需求。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种用于神经阻滞的可视化提示方法，神经阻滞可视化包括注药靶区可视化、穿刺路径引导可视化：具体包括：

2、获取超声图像；

3、对所述超声图像进行结构识别得到带有坐标信息的掩码图像及结构类型标签；

4、通过所述结构类型标签对掩码图像中结构进行半透明覆盖，半透明覆盖的区域匹配识别掩码的像素范围，

5、当神经阻滞可视化为注药靶区可视化时，对所述靶周围神经进行视觉强化；当神经阻滞可视化为穿刺路径引导可视化时，对所述结构类型的风险等级划分后进行视觉强化。

6、结构类型包括靶周围神经、血管、周边组织，所述风险等级划分是将识别的结构类型进行风险等级划分，基础风险等级划分为：靶周围神经划分为一级风险、血管划分为二级风险、周边组织划分为三级风险，通过不同等级的风险进行不同程度的视觉强化；

7、可选地，所述风险等级划分还包括动态调整，获取神经阻滞类型，根据阻滞类型在基础风险等级上对组织类型的风险等级进行动态调整，对调整后的风险等级进行不同程度的视觉强化；

8、可选地，所述神经阻滞类型包括下列的任意一种或几种：股神经阻滞、坐骨神经阻滞、臂丛神经阻滞、腹横肌平面阻滞、前锯肌阻滞、表浅神经阻滞。

9、所述动态调整中，当神经阻滞类型为臂丛神经阻滞时，胸膜阻滞划分为三级风险，提高显示优先级权重；当神经阻滞类型为腰丛神经阻滞时，腹膜划分为三级风险，血管根据位置动态调整风险等级；当神经阻滞类型为表浅神经阻滞，骨性结构划分为三级、血管划分为一级或二级。

10、所述方法还包括显示优先级，对视觉强化后的半透明覆盖层和/或半透明覆盖层进行显示优先级权重计算，当多结构重叠时通过显示优先级权重系数判定显示层级，通过显示层级进行显示及遮挡控制；

11、可选地，所述优先级权重计算：

12、

13、其中w为结构总权重系数，r为风险等级系数，t为操作靶标系数，为风险等级权重占比，为靶标属性权重占比。

14、所述方法还包括轮廓动态跟随，对半透明覆盖层进行结构轮廓线提取得到结构轮廓线，通过特征点跟踪将结构轮廓线的位置与实时超声图像进行匹配，实时更新结构轮廓线；

15、可选地，所述方法的可视化显示包括全屏叠加模式、局部聚焦模式、仅轮廓模式、仅半透明模式、自定义强化模式，通过接收指令进行模式转换；

16、可选地，所述方法还包括自动局部聚焦模式，对超声图像还包括穿刺针识别，得到穿刺针位置，当实时识别结构类型数量大于预设阈值时，进入自动局部聚焦模式，仅对穿刺针道附近结构进行提示；或者当实时穿刺针距离与各组织的空间距离小于预设阈值时，进入自动局部聚焦模式，仅对穿刺针道附近结构进行提示。

17、所述视觉强化包括颜色变化、周期性闪烁、亮度增强、线条粗细变化中的一种或多种组合

18、可选地，对靶周围神经进行半透明覆盖，对血管进行渐变半透明覆盖，对周边组织进行纹理半透明覆盖；视觉强化在半透明覆盖层上进行视觉强化；

19、可选地，所述半透明覆盖基于靶周围神经结构的二值掩码，对掩码覆盖范围内的所有像素，统一叠加预设基础颜色与固定基础透明度的 rgba 通道，再进行融合得到；

20、可选地，所述渐变半透明覆盖基于血管结构的二值掩码，计算掩码内每个像素到掩码轮廓边缘的欧式距离，以距离值为变量生成透明度渐变系数，结合预设颜色生成带渐变透明度的 rgba 通道，再进行融合得到；

21、可选地，所述纹理半透明覆盖基于周边组织的二值掩码，生成与掩码尺寸匹配的规则化纹理基底，纹理密度与风险等级正相关，将纹理基底与预设警示颜色、基础透明度结合生成带纹理的 rgba 覆盖层，再进行融合得到。

22、所述结构识别通过下列的任意一种或几种识别模型识别得到：yolo系列、ssd、faster r-cnn、vgg、efficientnet；

23、可选地，所述结构识别通过识别模型进行识别得到，所述识别模型包括第一特征提取模块、第二特征提取模块、分割层，超声图像转换为一维特征序列后输至识别模型中，通过第一特征提取模块进行细粒度特征提取后再通过第二特征提取模块进行全局特征提取得到特征数据，特征数据通过分割层得到结构掩码和结构类型标签；

24、可选地，所述第一特征提取模块为mamba，第二特征提取模块为transformer，通过mamba模块进行细粒度特征提取后通过transformer中进行全局特征提取得到特征数据；

25、可选地，所述识别模型还包括分类层，所述分类层与分割层并列，特征数据输至分类层进行神经阻滞类型分类预测得到神经阻滞类型预测结果。

26、本发明的目的在于提供一种计算机程序产品，其上包括计算机程序或指令，所述计算机程序或指令被处理器执行实现上述的用于神经阻滞的可视化提示方法。

27、本发明的目的在于提供一种计算机设备，其包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的计算机程序或指令，所述计算机程序或指令被处理器执行实现上述的用于神经阻滞的可视化提示方法。

28、本发明的目的在于提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序或指令，所述计算机程序或指令被处理器执行实现上述的用于神经阻滞的可视化提示方法。

29、本发明的优势：

30、1.针对当前超声介入的可视化方案多围绕穿刺针引导、路径规划设计，其核心逻辑与功能设计均针对病灶穿刺场景，无针对周围神经阻滞操作的全流程专属可视化方案，无法适配神经阻滞操作中靶神经（靶周围神经）识别的问题，本发明针对神经阻滞全流程进行可视化，对于不同的功能实现不同的可视化，在注药靶区功能通过以靶周围神经为一级组织识别，其他作为避障进行约束，在穿刺引导功能对穿刺针、靶周围神经、血管、周边组织进行风险分级后差异化显示。

31、2.针对周围神经阻滞操作的专属可视化提示策略无法适配临床操作的实际需求，本发明基于结构类型和风险等级设计了分级化的显示样式和视觉强化效果，高风险结构醒目提示、靶神经（靶周围神经）结构简约提示、血管结构中度提示，操作者可快速区分不同结构，大幅降低视觉判断时间，提升操作效率；支持用户自定义调整透明度、闪烁频率、颜色、显示优先级等所有参数，同时提供多种一键切换的显示模式，可适配上肢、下肢、躯干等各类周围神经阻滞操作场景，满足不同操作者的个性化需求。

32、3.针对标注区域的更新速度与超声图像的动态变化不同步的问题，通过 klt 特征点跟踪算法实现轮廓线和覆盖层与超声结构边界的实时同步更新，跟踪误差≤2 像素，更新延迟≤2ms，彻底解决了现有技术中标注滞后的问题，避免实时扫描过程中的视觉干扰和误导。