CN105266902A - 一种手术中监控人体体表状态的方法 - Google Patents
一种手术中监控人体体表状态的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105266902A CN105266902A CN201510887336.9A CN201510887336A CN105266902A CN 105266902 A CN105266902 A CN 105266902A CN 201510887336 A CN201510887336 A CN 201510887336A CN 105266902 A CN105266902 A CN 105266902A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- body surface
- positioning mark
- monitor
- state
- surface state
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
本发明公开了一种手术中监控人体体表状态的方法。在病理穿刺、组织消融等手术中，医生会要求病人尽量保持一个姿势不动，以便找准手术目标进行手术。但是病人的呼吸心跳等以及病人无意识的动作等都是在所难免的，这些会大大影响手术的准确性。本发明采用实时监控人体体表状态的方法间接监控人体总体状态，从而能够帮助操作者及时发现偏差并改正。
Description
技术领域
本发明公开一种手术中监控人体体表状态的方法，本方法在手术中可精确、实时地监控人体体表的变化状态，一定程度上间接监控人体内部组织和器官状态。
背景技术
在如今的很多手术中，医生都会要求病人在手术过程中保持一个固定的姿势，以便医生能够更好地进行手术。例如，在病理穿刺、射频消融、粒子植入和微创手术等过程中，医生为了让人体内部的手术目标没有大的偏移，会让病人尽量保持一个姿势不动，但是病人的呼吸心跳等自身运动，以及由于疼痛引起的无意识的动作都是在所难免的，这会对手术造成很大影响，极大地降低手术准确度。
鉴于上述问题，有必要找到一种能够实时监控人体体表状态的方法，以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明解决的技术问题是提供一种手术中监控人体体表状态的方法，该方法能够在手术中实时监控人体体表的状态，一定程度上监控人体内部组织和器官以及手术目标的状态。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：
一种手术中监控人体体表状态的方法，包括以下步骤：
S1：根据实际需要，在人体目标区域附近的体表上固定三个或三个以上定位标识；
在本发明的至少一个实施例中，所述定位标识是可被高精度监控设备识别的定位小球，但是所述领域的技术人员无需创造性劳动，就应该想到采用其他具有明显特征的材质制成的其他形状标记物体可以代替所述的定位小球。所述明显特征是指可被高精度监控设备识别到的特性。因此类似的技术方案也没有超过本发明所公开并要求保护的范围。
安装的定位标识的数量是三个及以上，以保证检测到的定位标识的运动能够充分表现出三维空间中六个自由度(三维坐标系中三个方向上的平移和旋转)的变化。如果采用不足三个定位标识，会影响定位精度，甚至定位错误。一般会选择三个以上的定位标识，以免出现因为遮挡导致的定位失误。
S2：设置定位标识的参考状态。
所述定位标识的参考状态指的是人体体表所有定位标识之间的相对位置信息。所述设置定位标识的参考状态的方法有两种：扫描定义法和直接定义法。
所述扫描定义法包括以下步骤：1)用医用扫描设备获得一系列图像，将扫描图像传至计算机；2)在计算机中的扫描图像上勾画出定位标识，记录定位标识之间的三维相对位置状态作为参考状态。
所述直接定义法是指用高精度监控设备追踪定位标识的位置，直接将手术开始时定位标识的三维相对位置信息作为参考状态。
S3：手术过程中，用高精度监控设备实时追踪定位标识，并将其实时三维位置信息传送给计算机。
S4：计算机将定位标识实时的相对位置与参考状态比较，计算两者偏差，当偏差大小在容许范围内时，让病人屏住气尽量保持不动，操作者继续操作。当偏差大小超过容许范围时，系统给出警示，操作者指示病人调整姿势，减小误差，直到误差大小降低到容许范围内。
本发明的有益效果在于：能够在手术过程中实时监控人体体表，间接监控人体内部感兴趣目标的位置变化。减小由于呼吸心跳等人体内部因素导致的误差，同时避免了病人无意识的动作或者由于疼痛影响产生的下意识的动作带来的误差。从而使得在手术过程中，操作者能够根据提示准确地对手术目标进行操作。
附图说明
图1为本发明手术中监控人体体表的方法流程图。
图2为定位标识固定于人体示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
参考图2，让病人保持一个较为舒适的姿势后，将定位标识固定于人体目标区域的体表。然后定义定位标识的参考状态。
所述定位标识是可以被所述高精度监控设备识别的定位小球。比如，高精度监控设备可以是监控红外线的设备，定位标识就可以是在表面涂了特殊材料的小球，该材料可以反射绝大部分入射红外线，高精度监控设备可以根据这个特性追踪到定位标识的位置坐标。再比如，高精度监控设备可以是对电磁敏感的设备，定位标识就可以是具有电磁特性的小球，高精度电磁监控设备可根据这个特性追踪到定位标识的位置坐标。
参考状态的定义有两种方式：第一，用医用扫描设备对目标区域进行扫描成像，计算机在一系列的扫描图像中勾画出定位标识的位置，配准计算得出各个定位标识之间的三维相对位置关系的信息，并把该相对位置信息设定为参考状态；第二，手术开始时，用高精度监控设备追踪得到定位标识的三维位置，将此时的定位标识的相对位置信息设定为参考状态。
手术中，体表上的定位标识会吸附在人体体表上随着体表运动而运动，因此，定位标识的三维相对位置可以间接表示人体体表的变化状态，通过监控定位标识的三维相对位置就相当于监控到了人体体表的变化状态，人体体表的变化状态又在一定程度上反映了人体内部组织和器官的位置信息。
手术中用高精度监控设备实时追踪定位标识，将定位标识的实时位置信息传至计算机。计算机记录下当前时刻定位标识相对位置关系的信息，与参考状态进行比较，配准计算两者的偏差，当偏差大小在容许范围内时，让病人屏住气尽量保持不动，医生继续手术。当偏差大小超过容许范围时，系统给出警示，并让病人调整姿势，减小误差，当误差减小到容许范围内时，继续手术。容许范围是由操作者定义的，在该范围内的偏差大小被认为不影响手术进行。
Claims (8)
1.一种手术中监控人体体表状态的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
S1：根据实际需要，在人体目标区域的体表附近固定定位标识，用来监控人体体表状态，间接监控人体内部手术目标；
S2：设置定位标识的参考状态，所述参考状态是指定位标识之间的相对位置信息；
S3：手术过程中，用高精度监控设备实时追踪定位标识，并将其实时位置信息传送给计算机：
S4：计算机将定位标识的实时相对位置与参考状态比较，计算两者偏差，当偏差大小在容许范围内时，让病人屏住气尽量保持不动，操作者继续操作，当偏差大小超过容许范围时，系统给出警示，操作者指示病人调整姿势，减小误差，直到误差大小降低到容许范围内。
2.如权利要求1所述的手术中监控人体体表状态的方法，其特征在于：步骤S1中的定位标识是可以被高精度监控设备识别并配准计算得到三维位置坐标的定位小球。
3.如权利要求1所述的手术中监控人体体表状态的方法，其特征在于：步骤S1中的定位标识的数量至少为三个。
4.如权利要求1所述的手术中监控人体体表状态的方法，其特征在于：步骤S2中设置参考状态有以下两种方法：扫描定义法和直接定义法。
5.如权利要求4所述的手术中监控人体体表状态的方法，其特征在于：所述扫描定义法包括以下步骤：1)用医用扫描设备获得一系列图像，将扫描图像传至计算机；2)在计算机中的扫描图像上勾画出定位标识，记录定位标识之间的三维相对位置状态作为参考状态。
6.如权利要求4所述的手术中监控人体体表状态的方法，其特征在于：所述直接定义法指用高精度监控设备追踪定位标识的三维位置坐标，直接将手术开始时定位标识的三维相对位置信息作为参考状态。
7.如权利要求1所述的手术中监控人体体表状态的方法，其特征在于：步骤S3中的高精度监控设备可以检测并配准在视野范围内的所有定位标识，计算得到每个定位标识的三维位置坐标。
8.如权利要求1所述的手术中监控人体体表状态的方法，其特征在于：步骤S4中的容许范围是由操作者定义的，在该范围内的偏差大小被认为不影响手术进行。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510887336.9A CN105266902A (zh) | 2015-12-02 | 2015-12-02 | 一种手术中监控人体体表状态的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510887336.9A CN105266902A (zh) | 2015-12-02 | 2015-12-02 | 一种手术中监控人体体表状态的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105266902A true CN105266902A (zh) | 2016-01-27 |
Family
ID=55137328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510887336.9A Pending CN105266902A (zh) | 2015-12-02 | 2015-12-02 | 一种手术中监控人体体表状态的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105266902A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107007944A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-08-04 | 南京大学 | 一种放疗手术中通过人体投影校准摆位的方法 |
| CN107049489A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-08-18 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 一种手术导航方法及系统 |
-
2015
- 2015-12-02 CN CN201510887336.9A patent/CN105266902A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107007944A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-08-04 | 南京大学 | 一种放疗手术中通过人体投影校准摆位的方法 |
| CN107049489A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-08-18 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 一种手术导航方法及系统 |
| CN107049489B (zh) * | 2017-03-29 | 2019-09-27 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 一种手术导航方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11737842B2 (en) | System and method for monitoring control points during reactive motion | |
| JP7123602B2 (ja) | 二次元画像／写真を心臓の心外膜図のような３ｄ再構成上に投影する方法 | |
| Wen et al. | Hand gesture guided robot-assisted surgery based on a direct augmented reality interface | |
| US10258413B2 (en) | Human organ movement monitoring method, surgical navigation system and computer readable medium | |
| EP3212150B1 (en) | System for registering to a surgical table | |
| JP7094727B2 (ja) | カテーテルアブレーション治療中の視野角の自動追跡及び調節 | |
| CN105361950A (zh) | 一种红外引导下的计算机辅助穿刺导航系统及方法 | |
| US20090163800A1 (en) | Tools and methods for visualization and motion compensation during electrophysiology procedures | |
| KR20180019401A (ko) | 정위수술용 수술로봇 및 정위수술용 수술로봇의 제어방법 | |
| US11684428B2 (en) | Adjustable registration frame | |
| KR101039108B1 (ko) | 의료용 로봇 시스템 및 그 제어 방법 | |
| CN105266902A (zh) | 一种手术中监控人体体表状态的方法 | |
| JP5389781B2 (ja) | 患者の可動性組織又は器官のボリュームデータ記録を得るシステム | |
| KR20160046012A (ko) | 바늘 삽입형 중재시술 로봇 장치 | |
| CN115462885A (zh) | 一种经皮穿刺方法及系统 | |
| Zhu et al. | Performance of robotic assistance for skull base biopsy: a phantom study | |
| JP6945293B2 (ja) | Ｘ線診断装置および医用画像診断システム | |
| CN113303824B (zh) | 用于体内目标定位的数据处理方法、模块与系统 | |
| CN114689041B (zh) | 基于二维图像的磁导航定位系统、方法及相关设备 | |
| Mohareri et al. | Automatic detection and localization of da Vinci tool tips in 3D ultrasound | |
| CN107510470A (zh) | 用于医学影像设备的定位装置和定位方法 | |
| Haidegger et al. | Surgical case identification for an image-guided interventional system | |
| Liu et al. | A Workflow for Robot Assisted Neurosurgery | |
| EP4153085A1 (en) | System and method for independently positioning an ablation tool and imaging device | |
| Motion et al. | Deanship of Graduate Studies Al-Quds University |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160127 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |