CN111053565A - 定位方法、装置、c型臂系统及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种定位方法、装置、C型臂系统及介质，该方法包括：获取用户期望C型臂系统的机架移动到的目标位置；根据已获取的机架的当前位置和所述目标位置确定机架的目标移动路径；控制所述机架沿所述目标移动路径从当前位置移动至所述目标位置。解决了现有技术的C型臂系统存在需要用户手动反复调节机架位置的问题，达到了自动调整C型臂系统的机架位置的技术效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及医疗设备领域，尤其涉及一种定位方法、装置、C型臂系统及介质。
背景技术
在介入治疗过程中，通常需要将C型臂系统的机架移动至预设位置才对患者进行成像，并在成像结束后将其复位。实际使用时，需要医护人员在成像开始之前将机架手动移动至该预设位置，而且在此移动过程中要避免机架与导管床发生碰撞，因此通常需要医护人员反复调整机架的位置，效率较低，而且机架调整时间通常依赖于医护人员的经验。
综上，现有技术的C型臂系统存在需要用户反复手动调节机架位置的问题，因此有必要提供一种C型臂机架自动定位方法以实现其机架的快速自动定位。
发明内容
本发明实施例提供了一种定位方法、装置、C型臂系统及介质，以解决现有技术的C型臂系统存在需要用户手动反复调节机架位置的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种定位方法，其特征在于，包括：
获取用户期望C型臂系统的机架移动到的目标位置；
根据已获取的机架的当前位置和所述目标位置确定机架的目标移动路径；
控制所述机架沿所述目标移动路径从当前位置移动至所述目标位置。
第二方面，本发明实施例提供了一种定位装置，包括：
获取模块，用于获取用户期望C型臂系统的机架移动到的目标位置；
目标移动路径确定模块，用于根据已获取的机架的当前位置和所述目标位置确定机架的目标移动路径；
移动模块，用于控制所述机架沿所述目标移动路径从当前位置移动至所述目标位置。
第三方面，本发明实施例还提供了一种C型臂系统，其特征在于，包括：
导管床，所述导管床用于承载接受诊疗的患者；
机架，包括C形臂，所述C形臂一端设置有射线源，另一端设置有探测器，所述射线源用于发出射线，所述探测器用于接收穿过导管床上的患者的射线；
操作台，用于获取用户期望机架移动到的目标位置；
处理器，用于据已获取的机架的当前位置和所述目标位置确定机架的目标移动路径；以及控制所述机架沿所述目标移动路径从当前位置移动至所述目标位置。
第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行任意实施例所述的定位方法。
本发明实施例提供的定位方法的技术方案，相较于现有技术，可以根据已获取的机架的当前位置和目标位置确定机架的目标移动路径；并在目标移动路径确定之后控制机架沿目标移动路径从当前位置移动至目标位置，实现了自动调整C型臂系统的机架位置，无需医生手动调整机架位置，达到了简化C型臂的操作流程的目的，有助于提高用户的操作体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的定位方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的定位方法的流程图；
图3是本发明实施例三提供的定位装置的结构框图；
图4是本发明实施例四提供的C型臂系统的结构框图；
图5是本发明实施例四提供的又一C型臂系统的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的定位方法的流程图。本实施例的技术方案适用于自动使C型臂系统的机架从当前位置移动至临床所需的目标位置的情况。该方法可以由本发明实施例提供的定位装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，并配置在处理器中应用。该方法具体包括如下步骤：
S101、获取用户期望C型臂系统的机架移动到的目标位置。
在C型臂系统对每个患者的成像结束之后，需要将其机架移动至远离导管床的位置，而在使用C型臂系统对导管床上的新患者进行成像时，需要根据新患者的实际情况将机架移动至导管床附近的目标位置。因此在将机架移动到目标位置之前，需要获取用户期望机架移动到的目标位置。
为了便于获取用户所期望的机架的目标位置，本实施例通过操作台的GUI向用户提供当前治疗室的平面规划视图或立体规划视图，以使用户可以直接在GUI所显示的规划视图中输入或选择目标位置。
在一些实施例中，用户可以在规划视图中通过单击或双击期望位置的方式选择目标位置。
在一些实施例中，用户可以在规划视图中通过拖拽或旋转表示机架的机架图标来输入或选择目标位置。
比如，用户在规划视图中以拖拽的方式将机架图标从当前位置移动至目标位置。其中，当前位置可以是非操作位置，对应的目标位置为操作位置；或者当前位置为操作位置，对应的目标位置为非操作位置。其中，操作位置通常是指邻近导管床，可以拍摄患者状态的位置。
再比如，用户在规划视图中将机架图标从当前位置旋转至目标位置。其中，当前位置和目标位置可以均为操作位置，适用于在治疗过程中调整射线源的扫描角度；当然，当前位置和目标位置也可以均为非操作位置，适用于对非拍摄状态下的射线源进行归位调整。
可以理解的是，本实施例中，机架图标的拖拽对应于射线源位移的改变；机架图标的旋转对应于射线源扫描角度的改变。
其中，操作台的显示屏优选为触摸屏，以便于用户通过在立体规划视图中拖拽或旋转机架图标的方式选择目标位置。当然，用户也可以通过在触摸屏上的点击操作选择规划视图中的目标位置。
S102、根据已获取的机架的当前位置和目标位置确定机架的目标移动路径。
其中，机架的当前位置可通过C型臂系统的位置检测装置实时获取。
在目标移动路径的确定过程中，如果仅需要射线源沿机架轨道运行，那么在获取到机架的当前位置和目标位置之后，即可确定机架的目标移动路径。因为通常情况下，射线源在沿机架轨道运行的过程中不会与其它物体发生碰撞。
在一些实施例中，需要通过拖拽机架的方式将射线源从当前位置移动到目标位置，此时射线源的运行路径不仅包含机架轨道，还包括其他空间位置，因此本实施例优选还获取禁止运行区域。在禁止运行区域和目标位置确定以后，根据机架的当前位置、目标位置以及禁止运行区域确定机架的目标移动路径。其中，禁止运行区域为机架在运行中可能发生碰撞的区域，比如放置有东西的区域，像导管床等。
可以理解的是，如果治疗室的空间布置不发生变化，那么禁止运行区域是固定的，此种情况下，可以将该禁止运行区域存储在存储器中，在每次确定目标移动路径时直接调用即可。
其中，目标移动路径可以是直接连接机架的当前位置和目标位置的直线路径，也可以是连接机架的当前位置和目标位置的复合路径，其中，复合路径由相连接的多条单一路径构成。另外，目标移动路径可以仅包含直线路径，也可以还包含曲线路径，为了提高机架运动的稳定性，本实施例的目标移动路径优选仅包含直线路径。目标移动路径可以经由路径规划模块规划而得到，在路径规划模块中，例如可以采用总行程最短的原则来确定路径，也可以采用其他原则来确定。
S103、控制机架沿目标移动路径从当前位置移动至目标位置。
机架的目标移动路径确定之后，即可控制机架沿目标移动路径从当前位置自动移动到目标位置，无需医生手动调整机架位置，达到了简化C型臂成像操作流程的技术效果。
本发明实施例提供的定位方法的技术方案，相较于现有技术，可以根据已获取的机架的当前位置和目标位置确定机架的目标移动路径；并在目标移动路径确定之后控制机架沿目标移动路径从当前位置移动至目标位置，达到了自动调整C型臂系统的机架位置的技术效果，无需医生手动调整机架位置，有助于简化C型臂的操作流程和提高用户的操作体验。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的定位方法的流程图。本发明实施例在上述实施例的基础上，增加了目标移动路径优化的步骤。相应的，如图2所示，定位方法的步骤包括：
S201、获取用户期望C型臂系统的机架移动到的目标位置，以及C型臂系统当前所在空间的空间图像。
机架位置调整所对应的目标移动路径通常不是二维平面的一条路径，而是三维空间中的一条路径，如果治疗室的空间布置经常发生变化，那么禁止运行区域就会经常发生变化。为了寻找较优或最优的目标移动路径，本实施例在获取机架的目标位置的同时，还获取C型臂系统当前所在空间的空间图像，以根据该空间图像确定治疗室的空间分布，确定禁止运行区域。
其中，空间图像通过设置于机架或治疗室内的摄像头获取，摄像头的数量可以是一个或多个，只要能获得机架可能的运行路径上的空间分布情况即可。
S202、根据已获取的机架的当前位置、目标位置和空间图像确定机架的目标移动路径。
根据已获取的机架的当前位置、目标位置和空间图像确定机架的目标移动路径。其中，该目标移动路径可以是固定路径或动态路径。固定路径为确定的全程路径，确定后在机架的运行过程中不再对其进行修改；动态路径为实时优化的路径，而且动态路径的优化基于实时的空间图像，并遵循防碰撞和路程最短的原则，以使机架可以很快地从当前位置移动到目标位置。
S203、控制机架沿目标移动路径从当前位置移动至目标位置。
由于空间图像含有C型臂系统所在空间的空间分布情况，那么根据空间图像可以确定机架的禁止运行区域，根据机架的当前位置、目标位置和禁止运行区域即可得到避免机架碰撞的目标移动路径；目标移动路径确定之后，即可控制机架自动沿目标移动路径从当前位置移动至目标位置，无需医生手动调节，大大简化了C型臂系统的成像操作流程。
实施例三
图3是本发明实施例提供的定位装置的结构框图。该装置用于执行上述任意实施例所提供的定位方法，该装置可选为软件或硬件的方式实现。如图3所示，该装置包括：
获取模块11，用于获取用户期望C型臂系统的机架移动到的目标位置；
目标移动路径确定模块12，用于根据已获取的机架的当前位置和目标位置确定机架的目标移动路径；
移动模块13，用于控制机架沿目标移动路径从当前位置移动至目标位置。
可选地，获取模块11通过操作台所显示的GUI实现目标位置的获取。
可选地，获取模块11通过GUI输出立体规划视图；以及接收用户在立体规划视图中输入或选择的目标位置。
可选地，获取模块11根据立体规划图中表示机架的机架图标的操作结果信息确定所述目标位置，该操作结果为拖拽结果或者旋转结果。
其中，目标移动路径为固定路径或动态路径，动态路径是需要根据实时空间图像进行调整的路径。
可选地，空间图像由设置于机架或治疗室内的摄像头拍摄。
可选地，获取模块还用于获取禁止运行区域；目标移动路径确定模块12还用于根据已获取的机架的当前位置、目标位置和禁止运行区域确定机架的目标移动路径。
本发明实施例提供的定位装置，通过获取模块获取用户期望C型臂系统的机架移动到的目标位置；通过目标移动路径确定模块根据已获取的机架的当前位置和所述目标位置确定机架的目标移动路径；通过移动模块控制机架沿目标移动路径从当前位置移动至目标位置。实现了自动调整C型臂系统的机架位置，无需医生手动调整机架位置，有助于简化C型臂的操作流程和提高用户的操作体验。
本发明实施例所提供的定位装置可执行本发明任意实施例所提供的定位方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例五
图4为本发明实施例提供的C型臂系统的结构框图，如图4所示，该系统包括导管床201、机架202、操作台203和处理器204，其中，导管床201用于承载接受诊疗的患者；机架202，包括C型臂，该C型臂一端设置有射线源2021，另一端设置有探测器2022，射线源2021用于发出射线，探测器2022用于接收穿过导管床上的患者的射线；操作台203用于获取用户期望机架202移动到的目标位置；处理器204用于根据已获取的机架的当前位置和目标位置确定机架的目标移动路径；以及控制机架沿目标移动路径从当前位置移动至目标位置。
其中，机架上的射线源与平板探测器相对设置，且射线源用于通过其内部的射线源输出成像射线，探测器用于接收穿过患者后的成像射线。如图5所示，操作台包括输入装置206和输出装置207，或者同时作为输出装置与输入装置的触摸屏。本实施例以触摸屏为例进行技术方案的阐述。
为了便于获取用户所期望的机架的目标位置，本实施例通过操作台的GUI向用户提供当前治疗室的平面规划视图或立体规划视图，以使用户可以直接在GUI所显示的规划视图中输入或选择目标位置。
在一些实施例中，用户可以在规划视图中通过单击或双击期望位置的方式选择目标位置。
在一些实施例中，用户可以在规划视图中通过拖拽或旋转表示机架的机架图标来输入或选择目标位置。
比如，用户在规划视图中以拖拽的方式将机架图标从当前位置移动至目标位置。其中，当前位置可以是非操作位置，对应的目标位置为操作位置；或者当前位置为操作位置，对应的目标位置为非操作位置。其中，操作位置通常是指邻近导管床，可以拍摄患者状态的位置。
再比如，用户在规划视图中将机架图标从当前位置旋转至目标位置。其中，当前位置和目标位置可以均为操作位置，适用于在治疗过程中调整射线源的扫描角度；当然，当前位置和目标位置也可以均为非操作位置，适用于对非拍摄状态下的射线源进行归位调整。
可以理解的是，本实施例中，机架图标的拖拽对应于射线源位移的改变；机架图标的旋转对应于射线源扫描角度的改变。
其中，操作台的显示屏优选为触摸屏，以便于用户通过在立体规划视图中拖拽或旋转机架图标的方式选择目标位置。当然，用户也可以通过在触摸屏上的点击操作选择规划视图中的目标位置。
其中，机架的当前位置可通过C型臂系统的位置检测装置实时获取。
在目标移动路径的确定过程中，如果仅需要射线源沿机架轨道运行，那么在获取到机架的当前位置和目标位置之后，即可确定机架的目标移动路径。因为通常情况下，射线源在沿机架轨道运行的过程中不会与其它物体发生碰撞。
在一些实施例中，需要通过拖拽机架的方式将射线源从当前位置移动到目标位置，此时射线源的运行路径不仅包含机架轨道，还包括其他空间位置，因此本实施例优选还获取禁止运行区域。在禁止运行区域和目标位置确定以后，根据机架的当前位置、目标位置以及禁止运行区域确定机架的目标移动路径。其中，禁止运行区域为机架在运行中可能发生碰撞的区域，比如放置有东西的区域，像导管床等。
可以理解的是，如果治疗室的空间布置不发生变化，那么禁止运行区域是固定的，此种情况下，可以将该禁止运行区域存储在存储器中，在每次确定目标移动路径时直接调用即可。
其中，目标移动路径可以是直接连接机架的当前位置和目标位置的直线路径，也可以是连接机架的当前位置和目标位置的复合路径，其中，复合路径由相连接的多条单一路径构成。另外，目标移动路径可以仅包含直线路径，也可以还包含曲线路径，为了提高机架运动的稳定性，本实施例的目标移动路径优选仅包含直线路径。目标移动路径可以经由路径规划模块规划而得到，在路径规划模块中，例如可以采用总行程最短的原则来确定路径，也可以采用其他原则来确定。
可以理解的是，机架位置调整所对应的目标移动路径通常不是二维平面的一条路径，而是三维空间中的一条路径，如果治疗室的空间布置经常发生变化，那么禁止运行区域就会经常发生变化。为了寻找较优或最优的目标移动路径，本实施例在获取机架的目标位置的同时，还获取C型臂系统当前所在空间的空间图像，以根据该空间图像确定治疗室的空间分布，确定禁止运行区域。
其中，空间图像通过设置于机架或治疗室内的摄像头获取，摄像头的数量可以是一个或多个，只要能获得机架可能的运行路径上的空间分布情况即可。
根据已获取的机架的当前位置、目标位置和空间图像确定机架的目标移动路径。其中，该目标移动路径可以是固定路径或动态路径。固定路径为确定的全程路径，确定后在机架的运行过程中不再对其进行修改；动态路径为实时优化的路径，而且动态路径的优化基于实时的空间图像。而且动态路径的优化遵循防碰撞和路程最短的原则，以使机架可以很快地从当前位置移动到目标位置。
处理器确定了机架的目标移动路径之后，即可控制机架沿目标移动路径从当前位置移动到目标位置，无需医生手动调整机架位置，达到了简化C型臂成像操作流程的技术效果。
如图5所示，该系统还包括存储器205；而且，处理器204的数量可以是一个或多个，图5中以一个处理器204为例；设备中的处理器204、存储器205、输入装置206以及输出装置207可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
存储器205作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的定位方法对应的程序指令/模块(例如，获取模块11、目标移动路径确定模块12以及移动模块13)。处理器204通过运行存储在存储器205中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的定位方法。
存储器205可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器205可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器205可进一步包括相对于处理器204远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
操作台的输入装置206可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。
操作台的输出装置207可包括显示屏等显示设备，例如，用户终端的显示屏。
实施例五
本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种定位方法，该方法包括：
获取用户期望C型臂系统的机架移动到的目标位置；
根据已获取的机架的当前位置和所述目标位置确定机架的目标移动路径；
控制所述机架沿所述目标移动路径从当前位置移动至所述目标位置。
当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的定位方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，简称RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的定位方法。
值得注意的是，上述定位装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种定位方法，其特征在于，应用于C型臂系统，包括：
获取用户期望C型臂系统的机架移动到的目标位置；
根据已获取的机架的当前位置和所述目标位置确定机架的目标移动路径；
控制所述机架沿所述目标移动路径从当前位置移动至所述目标位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取用户期望C型臂系统的机架移动到的目标位置是通过操作台所显示的GUI实现的。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，目标位置的获取方法，包括：
通过GUI输出立体规划视图；
接收用户在所述立体规划视图中输入或选择的目标位置。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过操作台所显示的GUI获取目标位置的方法包括：
根据立体规划图中表示机架的机架图标的操作结果信息确定所述目标位置，该操作结果为拖拽结果或者旋转结果。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括获取禁止运行区域；
相应的，目标运行路径的确定方法包括：
根据已获取的机架的当前位置、所述目标位置和禁止运行区域确定机架的目标移动路径。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标移动路径为固定路径或动态路径，所述动态路径是需要根据实时空间图像进行调整的路径。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述空间图像由设置于所述机架或治疗室内的摄像头拍摄。
8.一种定位装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取用户期望C型臂系统的机架移动到的目标位置；
目标移动路径确定模块，用于根据已获取的机架的当前位置和所述目标位置确定机架的目标移动路径；
移动模块，用于控制所述机架沿所述目标移动路径从当前位置移动至所述目标位置。
9.一种C型臂系统，其特征在于，包括：
导管床，所述导管床用于承载接受诊疗的患者；
机架，包括C形臂，所述C形臂一端设置有射线源，另一端设置有探测器，所述射线源用于发出射线，所述探测器用于接收穿过导管床上的患者的射线；
操作台，用于获取用户期望机架移动到的目标位置；
处理器，用于根据已获取的机架的当前位置和所述目标位置确定机架的目标移动路径；以及控制所述机架沿所述目标移动路径从当前位置移动至所述目标位置。
10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-7中任一所述的定位方法。
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