CN105852968A - 一种肝胆外科手术轨迹追踪装置 - Google Patents

Abstract

一种肝胆外科手术轨迹追踪装置，包括数据处理终端、摄像装置，定位校准锚点，手术装置，定位装置和校准定位装置，摄像装置与数据处理终端连接，摄像装置设置于手术床的上方，数据处理终端包括显示装置，定位装置和校准定位装置以相距一定距离可拆卸的设置于手术装置上，可以实时采集肝胆外科手术的治疗轨迹数据，并且进行存储和显示，使得手术过程处于实时的监控状态，避免手术出错，还可以为后期肝胆外科手术研究和进一步改进提供数据。

Description

一种肝胆外科手术轨迹追踪装置

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体来说涉及一种肝胆外科手术轨迹追踪装置。

背景技术

肝细胞疾病，肝胆管结石，肝炎肝硬化和肝功能衰竭等肝胆外科疾病是严重威胁国人的重大疾病。在肝胆外科的疾病治疗中，肝胆外科的手术治疗方式是非常常见有效的治疗方式，现有技术中的肝胆外科治疗的装置结构单一，虽然出现了一些和现代化设备结合的装置，例如具有无线通设备的手术刀等，但是现有技术中的肝胆外科治疗设备没有系统的数据采集、分析和统计功能，不利于肝胆外科医生学习和分析，并且根据手术数据进行系统科学的研究，对肝胆外科手术的进一步改进提高提供理论依据。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种肝胆外科手术轨迹追踪装置及方法，可以实时采集肝胆外科手术的治疗轨迹数据，并且进行存储和显示，使得手术过程处于实时的监控状态，避免手术出错，还可以为后期肝胆外科手术研究和进一步改进提供数据。

本发明提供了一种肝胆外科手术轨迹追踪装置，装置包括数据处理终端、摄像装置，定位校准锚点，手术装置，定位装置和校准定位装置，摄像装置与数据处理终端连接，摄像装置设置于手术床的上方，数据处理终端包括显示装置；定位校准锚点为四个位置坐标已知的定位校准锚点，分别设置于手术床的四个角，并且四个定位校准锚点分别包括接收单元和发送单元，定位装置和校准定位装置以相距1.8cm的距离可拆卸的设置于手术装置上；摄像装置拍摄四个定位校准锚点，与数据处理终端中的显示装置显示的拍摄图像中预设的四个定位点进行对准，实现摄像装置定位校准，然后手术装置上的定位装置和校准定位装置同时发射无线信号至四个定位校准锚点，四个定位校准点中的接收单元分别接收定位校准锚点，记录接收时间以及信号强度，并通过发送单元将数据发送至数据处理终端，数据处理端计算得到定位装置和校准定位装置的位置坐标(x,y,z)和(X,Y,Z),并利用距离公式将校准定位装置的位置坐标与定位装置的位置坐标进行距离计算，得到计算到的定位装置和校准定位装置之间的距离D，计算(D-1.8)/1.8的相对误差值，如果相对误差小于等于阈值，则通过显示装置将摄像装置拍摄的图像进行显示，同时按照定位装置的位置坐标对应与摄像装置拍摄的图像重叠在显示装置上进行显示，将拍摄的图像数据和对应的时间，以及获得的定位装置和校准定位装置的位置坐标数据进行存储。

进一步地，摄像装置与数据处理终端连接的方式为无线和/或有线的方式。

进一步地，摄像装置为摄像机或照相机。

进一步地，数据处理终端为PC电脑，IPAD，掌上电脑和手机中的至少一种。

进一步地，数据处理端计算得到定位装置和校准定位装置的位置坐标是通过TDOA和/或RSSI定位方式。

进一步地，定位装置中还设置有报警单元。

本发明的肝胆外科手术轨迹追踪装置，可以实现：

1)实时采集肝胆外科手术的治疗轨迹数据，并且进行存储和显示，使得手术过程处于实时的监控状态，避免手术出错；

2)为后期肝胆外科手术研究和进一步改进提供数据；

3)同时获得两组轨迹数据，一组用于后期的显示监控和存储，另外一组作为对矫正数据，由于干扰、测量误差等其他因素，对第一组数据进行正确性的验证，数据可靠性更强；

4)及时的发出预警提示，避免手术的误操作。

附图说明

图1肝胆外科手术轨迹追踪装置结构示意图

具体实施方式

下面详细说明本发明的具体实施，有必要在此指出的是，以下实施只是用于本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。

本发明提供了一种肝胆外科手术轨迹追踪装置，如附图1所示，装置包括数据处理终端4、摄像装置1，定位校准锚点7，手术装置2，定位装置5和校准定位装置6，其中摄像装置1与数据处理终端4连接，可以是无线的方式，也可以是有线的方式，摄像装置1为摄像机或照相机，数据处理终端4优选为PC电脑，但是并不局限于此，例如还可以为ipad，掌上电脑，手机等。定位校准锚点7为四个位置坐标已知的定位校准锚点7，并且分别设置于手术床的四个角，四个定位校准锚点7的坐标分别为(x₁,y₁,z₁)，(x₂,y₂,z₂)，(x₃,y₃,z₃)，(x₄,y₄,z₄)，优选地四个定位校准锚点以固定的边长设置，例如四个定位校准锚点分别设置于长边和短边分别为2.1m和0.88m的矩形的四个顶点上；定位校准锚点7包括接收单元和发送单元。定位装置5和校准定位装置6按照相距1.8cm的距离可拆卸的设置于手术装置2上，这种可拆卸的方式使得定位装置5和校准定位装置6可以设置于不同的手术装置上，根据不同的手术装置分别记录不同的手术轨迹，相距1.8cm的距离设置使得同时获得两组轨迹数据，一组用于后期的显示监控和存储，另外一组作为对矫正数据，由于干扰、测量误差等其他因素，对第一组数据进行正确性的验证，数据可靠性更强。摄像装置1可以以可以实现的任意方式设置于手术床的上方，通过摄像装置首先拍摄四个定位校准锚点，可以与数据处理终端4中显示装置显示的拍摄图像中预设的四个定位点进行对准，从而可以实现准确的摄像装置定位校准。手术过程中，手术装置在摄像装置的拍摄范围内发生移动，手术装置上的定位装置和校准定位装置同时发射无线信号至四个定位校准锚点，四个定位校准点中的接收单元分别接收定位校准锚点，记录接收时间以及信号强度，并通过发送单元将数据发送至数据处理终端，数据处理端通过TDOA和/或RSSI定位方式，可以分别计算得到定位装置和校准定位装置的位置坐标(x,y,z)和(X,Y,Z),数据处理端中的显示装置将摄像装置拍摄的图像进行显示，同时按照定位装置的位置坐标对应与拍摄的图像重叠在显示装置上进行显示，并且利用距离公式，将校准定位装置的位置坐标与定位装置的位置坐标进行距离计算，得到计算到的定位装置和校准定位装置之间的距离D，计算(D-1.8)/1.8的相对误差值，如果相对误差小于等于阈值则说明定位轨迹数据准确，如果大阈值则说明不准确，重新测量，阈值可以为1％或0.5％，将准确的定位轨迹数据和拍摄的图像数据和对应的时间，以及获得的位置坐标等数据进行存储，供后续分析研究使用，同时手术过程实时的在数据处理终端进行显示，使得其他医生、护士等可以实时的进行手术监控，及时的发现问题，并且实时的观察学习；此外定位装置中还设置有报警单元，当其他医生发现手术有错误的实施过程时，可以通过数据处理终端发送报警信号至定位装置，定位装置收到报警信号后及时的发出预警提示，例如振动、语音等。

尽管为了说明的目的，已描述了本发明的示例性实施方式，但是本领域的技术人员将理解，不脱离所附权利要求中公开的发明的范围和精神的情况下，可以在形式和细节上进行各种修改、添加和替换等的改变，而所有这些改变都应属于本发明所附权利要求的保护范围，并且本发明要求保护的产品各个部门和方法中的各个步骤，可以以任意组合的形式组合在一起。因此，对本发明中所公开的实施方式的描述并非为了限制本发明的范围，而是用于描述本发明。相应地，本发明的范围不受以上实施方式的限制，而是由权利要求或其等同物进行限定。

Claims (6)

1.一种肝胆外科手术轨迹追踪装置，装置包括数据处理终端、摄像装置，定位校准锚点，手术装置，定位装置和校准定位装置，其特征在于：摄像装置与数据处理终端连接，摄像装置设置于手术床的上方，数据处理终端包括显示装置；定位校准锚点为四个位置坐标已知的定位校准锚点，分别设置于手术床的四个角，并且四个定位校准锚点分别包括接收单元和发送单元，定位装置和校准定位装置以相距1.8cm的距离可拆卸的设置于手术装置上；摄像装置拍摄四个定位校准锚点，与数据处理终端中的显示装置显示的拍摄图像中预设的四个定位点进行对准，实现摄像装置定位校准，然后手术装置上的定位装置和校准定位装置同时发射无线信号至四个定位校准锚点，四个定位校准点中的接收单元分别接收定位校准锚点，记录接收时间以及信号强度，并通过发送单元将数据发送至数据处理终端，数据处理端计算得到定位装置和校准定位装置的位置坐标(x,y,z)和(X,Y,Z),并利用距离公式将校准定位装置的位置坐标与定位装置的位置坐标进行距离计算，得到计算到的定位装置和校准定位装置之间的距离D，计算(D-1.8)/1.8的相对误差值，如果相对误差小于等于阈值，则通过显示装置将摄像装置拍摄的图像进行显示，同时按照定位装置的位置坐标对应与摄像装置拍摄的图像重叠在显示装置上进行显示，将拍摄的图像数据和对应的时间，以及获得的定位装置和校准定位装置的位置坐标数据进行存储。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：摄像装置与数据处理终端连接的方式为无线和/或有线的方式。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：摄像装置为摄像机或照相机。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于：数据处理终端为PC电脑，IPAD，掌上电脑和手机中的至少一种。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于：数据处理端计算得到定位装置和校准定位装置的位置坐标是通过TDOA和/或RSSI定位方式。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于：定位装置中还设置有报警单元。