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龙图腾网获悉成都知图智能科技有限公司申请的专利一种甲状腺结节热消融手术的术中辅助导航和定位系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119139024B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411321781.4，技术领域涉及：A61B34/20；该发明授权一种甲状腺结节热消融手术的术中辅助导航和定位系统是由周乐;张孟超;刘一君设计研发完成，并于2024-09-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种甲状腺结节热消融手术的术中辅助导航和定位系统在说明书摘要公布了：本发明属于医学图像处理技术领域，具体为一种甲状腺结节热消融手术的术中辅助导航和定位系统，包括以下步骤：步骤S1，测量结节的关键几何尺寸参数；步骤S2，建立结节的近似三维模型；步骤S3，将近似三维模型与超声图像配准；步骤S4，完成当前超声图像的结节边缘位置数据采集；步骤S5：计算结节边缘位置数据；步骤S6，创建高精度三维数字模型；步骤S7，创建三维术中导航和定位系统，并对结节进行分块消融。本发明解决了甲状腺结节热消融手术中一直以来存在的消融过度和消融不足的技术难题。优化了现有甲状腺结节热消融手术的操作方法，给术者提供了一个有力的术中导航和定位工具，显著提高甲状腺结节热消融手术的精准度和成功率。

本发明授权一种甲状腺结节热消融手术的术中辅助导航和定位系统在权利要求书中公布了：1.一种甲状腺结节热消融手术的术中辅助导航和定位系统，其特征在于：辅助导航和定位系统通过超声探头对患者进行超声扫描后，对手术进行术中辅助，包括以下步骤： 步骤S1，在术前对患者通过超声探头进行二维超声扫描，测量结节的关键几何尺寸参数； 步骤S2，通过步骤S1获取的关键几何尺寸参数，建立结节的近似三维模型，并计算近似三维模型的体积，作为后续的高精度数字结节模型建模的基础模型； 步骤S3，将近似三维模型的中心与扫描超声图像上结节的中心进行配准； 步骤S4，将近似三维模型投影到当前超声图像上，使用图像算法将投影曲线拟合到超声图像所示的结节边缘上，完成当前超声图像的结节边缘位置数据采集； 步骤S4中，使用图像算法将投影曲线拟合到超声图像的结节边缘上具体为： 步骤S401，首先将超声图像上包含结节的区域提取出来作为ROI区域； 步骤S402，对ROI区域使用高斯卷积核进行滤波，消除噪声的影响，再对滤波后的图像分别求解x和y方向的偏导数，分别提取超声图像上垂直和水平方向的边缘信息；再计算图像的梯度： 式中，表示图像梯度，表示图像垂直方向的偏导数，表示图像水平方向的偏导数；超声图像的梯度幅值可表示为如下公式； 式中，为超声图像的梯度幅值；越大，所提取的图像在梯度图像上的灰度值越大，所提取的图像是结节边缘的可能性也越大；同时，梯度方向可表示为如下公式： 式中，为图像梯度方向，表示所提取的图像的结节边缘的方向； 步骤S403，设置初始化轮廓曲线及其控制点，构建轮廓曲线的能量方程；具体为： 步骤S4031，将步骤S303中的结节中心对齐后的近似三维模型和超声图像的相交线作为结节的初始边缘轮廓S0，并在初始轮廓曲线上设置等距离控制点； 步骤S4032，结节的边缘轮廓可表示为下式形式的泛函形式： 式中，s是以傅立叶变换形式描述的曲线的长度；和、分别表示每个控制点在图像中的坐标位置，然后基于控制点构建能量泛函形式，具体为： 式中，E表示结节轮廓边缘的总能量，Ei表示图像能量，Es表示弯曲能量，表示弹性能量； 步骤S404，求解能量函数的极小值；具体包括以下步骤： 步骤S4041，计算初始能量E0； 步骤S4042，计算当前控制点的移动方向，移动控制点； 步骤S4043，重新计算轮廓曲线能量，并判断计算得到的轮廓曲线能量是否小于阈值，如果是，则结束，如果不是，则返回步骤S4042，重新计算； 步骤S5，重复步骤S4，求解每一层超声图像上的结节边缘位置数据，直至完成整个结节的三维空间数据采集，生成结节的高精度三维点云数据； 步骤S6，使用步骤S5生成的高精度三维点云数据创建结节的高精度三维数字模型； 步骤S7，使用步骤S6中创建的高精度结节三维数字模型，结合术中的实时超声图像所在位置，生成结节的轮廓并叠加到超声图像上，对超声图像进行实时增强；使用增强后的超声图像对结节进行辅助导航和定位，逐层网格化分区消融，直至完成整个结节的消融； 步骤S7中，将所提取的图像层的结节区域均匀划分成多个网格，逐个网格进行消融具体包括以下步骤： 步骤S701，定位当前的消融位置；由于甲状腺结节热消融采用的二维超声扫描为2D成像，通过二维超声扫描只能观察到结节某一层面上的超声图像，因此需要首先定位到一层进行消融，完成消融后再移动到下一层； 步骤S702，基于当前超声图像位置和结节高精度三维数字模型生成结节轮廓线，叠加到超声图像上，对超声图像进行实时增强； 步骤S703，使用增强后的超声图像进行精准消融； 步骤S704，定位到下一层，重复步骤S701至步骤S703，直至完成整个结节的消融； 对超声图像进行增强；具体方法为： 步骤S7021，定位消融位置后，计算当前消融层与结节的高精度三维数字模型的相交线，得到当前超声图像的结节边缘导航轮廓线； 步骤S7022，假设横断位方向为Z方向，当前超声图像平面可通过下式表示： 其中c为常数； 步骤S7023，由于结节的高精度三维数字模型由三角面组成，因此结节的高精度三维数字模型曲面无法用显式的参数化方程表示，结节边缘曲面可表示为一个点集，点集具体为： 步骤S7024，求解当前超声图像上离散形式的结节边缘曲线，具体为： 其中，表示超声图像所在的平面与结节三维模型的相交的部分，即当前超声图像上结节的轮廓线，p为结节轮廓线上的具体的点； 步骤S7025，使用固定间距将消融区域划分成多个独立的小区域，得到辅助消融导航图像，将辅助消融导航图像叠加到原始超声图像上，得到增强后的超声图像。

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