CN112075988A - 一种介入手术机器人力反馈显示方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种介入手术机器人力反馈显示方法及装置，在同一显示画面中配置有实时测力曲线的五个曲线显示区域、以及文字显示区域和数值显示区域；实时测力曲线根据导丝在推进或撤出时反馈的受力数据，在所述五个曲线显示区域内实时刷新显示；所述数值显示区域实时显示当前导丝在推进或撤出时反馈的受力数据；所述五个曲线显示区域的外周设有边框。可通过观察曲线的高低位置，可以方便的看出当前机器人夹持导丝的受力情况，明显的看出正常，警示和危险状态。同时，还可以通过曲线的变化趋势，预判出即将可能发生的危险，从而保证手术安全有效的进行。当测力曲线超出正常区间后，系统会改变边框表现形式或显示状态，用于提示医生小心操作。

Description

一种介入手术机器人力反馈显示方法及装置
技术领域
本发明涉及微创血管介入手术领域，特别涉及一种介入手术机器人力反馈显示方法及装置。
背景技术
全球每年有近3000万人死于心脑血管疾病，占所有疾病死亡率的30％左右，其中，我国患有心脑血管疾病人数近3亿。心脑血管疾病已经成为人类疾病死亡的三大原因之一，严重影响着国民健康和人们的正常生活。
心脑血管微创介入疗法是针对心脑血管疾病的主要治疗手段。和传统外科手术相比，有着切口小、术后恢复时间短等明显优势。心脑血管介入手术是由医生手动将导管、导丝以及支架等器械送入病患体内来完成治疗的过程。
介入手术存在以下2点问题，第一，在手术过程中，由于DSA会发出X射线，医生体力下降较快，注意力及稳定性也会下降，将导致操作精度下降，易发生因推送力不当引起的血管内膜损伤、血管穿孔破裂等事故，导致病人生命危险。其次，长期电离辐射的积累伤害会大幅地增加医生患白血病、癌症以及急性白内障的几率。医生因为做介入手术而不断积累射线的现象，已经成为损害医生职业生命、制约介入手术发展不可忽视的问题。
通过借助机器人技术能够有效应对这一问题，还可以大幅提高手术操作的精度与稳定性，同时能够有效降低放射线对介入医生的伤害，降低术中事故的发生几率。机器人通过传感器采集到受力信息后，如何将这些信息有效的转化为对医生有用的数据，能够更好的指导医生进行手术操作，是一项急需解决的问题。
目前，国内对于介入手术机器人力反馈存在如下几个方面的问题：(1)力反馈只是显示数值，对医生操作指导意义不大(2)无法看出力的变化趋势，无法进行危险的预判(3)当受力较大时，没有危险警示提示。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明的一种介入手术机器人力反馈显示方法及装置，在于解决现阶段没有合适的介入手术机器人的力反馈呈现方法，解决了医生对机器人力反馈使用不方便，无法有效指导手术安全操作的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种介入手术机器人力反馈显示方法，包括：在同一显示画面中配置有实时测力曲线的五个曲线显示区域、以及在所述五个曲线显示区域一侧的文字显示区域和数值显示区域；
所述五个曲线显示区域，自上而下依次为：第一危险区间、第一警示区间、正常区间、第二警示区间和第二危险区间；所述文字显示区域分别对应显示所述五个曲线显示区域的指代名称；
所述实时测力曲线根据导丝在推进或撤出时反馈的受力数据，在所述五个曲线显示区域内实时刷新显示；所述数值显示区域实时显示当前导丝在推进或撤出时反馈的受力数据；
所述五个曲线显示区域的外周设有边框。
优选地，在所述第一危险区间与第一警示区间设有警戒线；和/或
在所述第二危险区间与第二警示区间设有所述警戒线。
优选地，显示的所述实时测力曲线的刷新频率为预先配置；所述实时测力曲线纵坐标为受力数值，横坐标为时间。
优选地，当导丝推进时，所述数值显示区域显示的测力数值为正，所述实时测力曲线在正常区间、第一警示区间和第一危险区间内波动；
当导丝撤出时，所述数值显示区域显示的测力数值为负，所述实时测力曲线在正常区间、第二警示区间和第二危险区间内波动。
优选地，所述正常区间表示导丝推进和撤回时对人体安全的最大数值取值范围；导丝推进和撤回时对人体安全的最大数值分别为所述正常区间的上限位和下限位。
优选地，当所述实时测力曲线进入第一警示区间或第二警示区间时，所述边框以第一预设方式显示；
当所述实时测力曲线进入第一危险区间或第二危险区间时，所述边框以第二预设方式显示。
优选地，所述第一预设方式与所述第二预设方式的表现形式不同；
所述表现形式包括：不同的颜色、形状和/或亮度。
第二方面，本发明实施例提供一种介入手术机器人力反馈显示装置，使用如上述任一项实施例所述的方法进行显示。
本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
本发明实施例提供的一种介入手术机器人力反馈显示方法，该方法用于介入手术机器人的主端操作界面中，以一条平滑的实时测力曲线呈现给医生，通过观察曲线的高低位置，可以方便的看出当前机器人夹持导丝的受力情况，明显的看出正常，警示和危险状态。同时，还可以通过曲线的变化趋势，预判出即将可能发生的危险，从而保证手术安全有效的进行。当测力曲线超出正常区间后，系统会改变边框表现形式或显示状态，用于提示医生小心操作。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例提供的介入手术机器人隐藏测力曲线示意图；
图2为本发明实施例提供的介入手术机器人力反馈显示示意图。
附图中：101、测力曲线；102正常区间；103、第一警示区间；104、第二警示区间；105、第一危险区间；106、第二危险区间；107、第一警戒线；108、第二警戒线；109、说明文字；110、测力数值；111、边框。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
参照图1所示，本发明实施例提供的一种介入手术机器人力反馈显示方法，该力反馈显示方法有如下部分组成：在同一显示画面中配置有实时测力曲线的五个曲线显示区域、以及在五个曲线显示区域一侧的文字显示区域和数值显示区域；
其中，五个曲线显示区域，自上而下依次为：第一危险区间、第一警示区间、正常区间、第二警示区间和第二危险区间；文字显示区域分别对应显示该五个曲线显示区域的指代名称；实时测力曲线根据导丝在推进或撤出时反馈的受力数据，在五个曲线显示区域内实时刷新显示；数值显示区域实时显示当前导丝在推进或撤出时反馈的受力数据；五个曲线显示区域的外周设有边框。
如图1-2中所示，具有一条实时测力曲线101为一根实线；正常区间102；2块警示区间在正常区间102上下2侧，分别为第一警示区间103和第二警示区间104，2块危险区间，第一危险区间105和第二危险区间106；2条警示线，第一警戒线107位于第一危险区间105与第一警示区间103之间；第二警戒线108位于第二危险区间106与第二警示区间104之间；显示数值为当前导丝在推进或撤出时反馈的受力数据；说明文字109，可对应显示区域的指代名称，用于指示各个区间。比如第一警戒线107和第二警戒线108的一侧，分别显示警戒线字样，以提示医生注意位置。
如图2所示，实时测力曲线是一条类似于股票走势图一样的曲线，他的刷新频率可根据手术的需要或是医疗规定进行预先配置，比如为20次/秒，曲线的纵坐标为受力的数值，横坐标为时间，曲线每秒向左侧移动20格，直到走向区间的最左侧，显示并记录实时测力曲线。导丝推进时，测力数值为正，曲线在上方，实时测力曲线即在正常区间102、第一警示区间103和第一危险区间105内波动；导丝撤出时，测力数值为负，曲线在下方，实时测力曲线即在正常区间102、第二警示区间104和第二危险区间106内波动。通过曲线的形状，可以看出导丝的实时受力情况和历史受力情况，有助于医生掌握有效信息。
上述的正常区间102是一个区域，表示导丝受力的正常波动范围，即，安全区间指定了，导丝推进和撤回时对人体安全的最大数值，分别为正常区间102的上限位和下限位。只要测力曲线在正常区间内波动，即可视为导丝受力正常，从而可以给医生提示当前导丝受力状态正常。
其中，警示区间是一个区域，具有两个区域，分别表示导丝推进时和导丝撤出时的警示状态。如图1-2所示，第一警示区间103位于正常区间102的上方，第一警示区间104位于正常区间102的下方。当测力曲线数值较大或较小时，曲线就会进入这2个警示区间中。进入该区间表明，导丝受力超过正常范围，但还不到危险区，医生应小心操作，避免受力继续扩大。曲线进入该区域内后，边框111以第一预设方式显示，提醒医生注意。
同样地，上述危险区间是一个区域，也具有两个区域，分别表示导丝推进时和导丝撤出时的危险状态。如图1-2所示，第一危险区间105位于第一警示区间103的上方，第二危险区间106位于第二警示区间104的下方；即：分别在第一警戒线107上方和第二警戒线108下方。当测力曲线数值发生很大或很小变化时，曲线就会进入这2个危险区间中。进入该区间表明，导丝受力达到了危险范围，医生应结合DSA的实时影像，判断导丝的状态，通过操作减小导丝受力，使得曲线恢复到正常区间。曲线进入该区域内后，边框以第二预设方式显示，提醒医生注意。
为了进一步地便于医生快速准确的判断曲线所处的位置，上述第一预设方式与第二预设方式的表现形式不同；其中，不同表现形式可以是颜色的不同、形状的不同、或亮度的不同。
比如图1、2所示，测力曲线置于所有区间的最上方，在测力曲线下方，中间有正常区间102，它的底色为绿色，当曲线落入这个区间中表明导丝受力正常，手术状态安全。当曲线落入警示区间中表明导丝超过正常范围，但还不到危险区，医生应小心操作，避免受力继续扩大，边框111变为黄色，提示医生小心操作。当曲线落入危险区间中表明导丝受力达到了危险范围，边框111以红色显示；此时医生应结合DSA的实时影像，判断导丝的状态，通过操作减小导丝受力，使得曲线恢复到正常区间。
再比如，以形状为例；当测力曲线置于正常区间102时，边框111为较细的实线。当曲线落入警示区间中，边框111变为较粗的虚线；当曲线落入危险区间中，边框111变为更粗的双虚线；以提醒医生此时受力所处的状态。
还比如，以亮度为例；当测力曲线置于正常区间102时，边框111为第一亮度显示。当曲线落入警示区间中，边框111变为第二亮度显示；当曲线落入危险区间中，边框111变为为第三亮度显示；该第一亮度到第三亮度的亮度值逐渐递增或逐渐递减，以示区分。
作为另一种可实施的方式，可结合上述三种表现形式的任两种或全部三种，进行配合显示，以方便提醒医生快速准确的注意到受力情况，以及时作出相应的处理措施。
本发明实施例提供的介入手术机器人力反馈显示方法，能够直观的将导丝受力的正常、警示和危险状态呈现给医生，方便了医生使用。在遇到危险时，通过观察边框颜色、形状或亮度的变化，第一时间发现异常。另外，还可以作为模块化产品，能够方便的嵌入到主端控制的显示界面中，方便系统的集成。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种介入手术机器人力反馈显示装置，由于该装置所解决问题的原理与前述介入手术机器人力反馈显示方法相似，因此该装置的实施可以参见前述方法的实施，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供一种介入手术机器人力反馈显示装置，应用上述显示方法，能够方便的嵌入到主端控制的显示界面中，方便系统的集成。
从显示的界面上看整体结构简单，易于上手，在遇到危险时，通过观察边框颜色、形状或亮度的变化，第一时间发现异常。
在介入手术机器人装置的主端操作界面中，以一条平滑的实时测力曲线呈现给医生，通过观察曲线的高低位置，可以方便的看出当前机器人夹持导丝的受力情况，明显的看出正常，警示和危险状态。同时，还可以通过曲线的变化趋势，预判出即将可能发生的危险，从而保证手术安全有效的进行。当测力曲线超出正常区间后，系统会改变边框的表现形式或显示状态，用于提示医生小心操作。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种介入手术机器人力反馈显示方法，其特征在于，在同一显示画面中配置有实时测力曲线的五个曲线显示区域、以及在所述五个曲线显示区域一侧的文字显示区域和数值显示区域；
所述五个曲线显示区域，自上而下依次为：第一危险区间、第一警示区间、正常区间、第二警示区间和第二危险区间；所述文字显示区域分别对应显示所述五个曲线显示区域的指代名称；
所述实时测力曲线根据导丝在推进或撤出时反馈的受力数据，在所述五个曲线显示区域内实时刷新显示；所述数值显示区域实时显示当前导丝在推进或撤出时反馈的受力数据；
所述五个曲线显示区域的外周设有边框。
2.如权利要求1所述的一种介入手术机器人力反馈显示方法，其特征在于，在所述第一危险区间与第一警示区间设有警戒线；和/或
在所述第二危险区间与第二警示区间设有所述警戒线。
3.如权利要求1所述的一种介入手术机器人力反馈显示方法，其特征在于，显示的所述实时测力曲线的刷新频率为预先配置；所述实时测力曲线纵坐标为受力数值，横坐标为时间。
4.如权利要求1所述的一种介入手术机器人力反馈显示方法，其特征在于，当导丝推进时，所述数值显示区域显示的测力数值为正，所述实时测力曲线在正常区间、第一警示区间和第一危险区间内波动；
当导丝撤出时，所述数值显示区域显示的测力数值为负，所述实时测力曲线在正常区间、第二警示区间和第二危险区间内波动。
5.如权利要求1所述的一种介入手术机器人力反馈显示方法，其特征在于，所述正常区间表示导丝推进和撤回时对人体安全的最大数值取值范围；导丝推进和撤回时对人体安全的最大数值分别为所述正常区间的上限位和下限位。
6.如权利要求4所述的一种介入手术机器人力反馈显示方法，其特征在于，当所述实时测力曲线进入第一警示区间或第二警示区间时，所述边框以第一预设方式显示；
当所述实时测力曲线进入第一危险区间或第二危险区间时，所述边框以第二预设方式显示。
7.如权利要求6所述的一种介入手术机器人力反馈显示方法，其特征在于，所述第一预设方式与所述第二预设方式的表现形式不同；
所述表现形式包括：不同的颜色、形状和/或亮度。
8.一种介入手术机器人力反馈显示装置，其特征在于，使用如权利要求1-7任一项所述的方法进行显示。
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