CN116966394A - 一种介入造影手术导管定位方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种介入造影手术导管定位方法和系统，通过本发明方案医生在做好准备工作后，可以到导管室外无射线的环境进行监控，完全避免了X射线的辐射伤害，本方案能够分析实时图像，自动控制所需的设备，节省了人力资源紧张的情况。同时机器会严格按照流程进行，也极大的降低了一些新手医生对手术不熟悉而带来的失误，提高了手术质量。本方案可以自动分析血管图像，并能结合造影剂情况，进行开口位置的自动尝试，定位更准确，操作精度更高，能降低造影剂用量，减小手术时间，解放了医生所做的一些重复性工作，能够使得医生把注意力更加聚焦在病症的分析，手术方案的指定上。
Description
技术领域
本申请涉及介入造影手术导管定位技术领域，特别是涉及一种介入造影手术导管定位方法和系统。
背景技术
微创介入疗法是针对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。介入造影手术是手术的第一步，也是关键的一步，用于对患者的血管进行诊断。在手术中，医生需要操作导管导丝进入人体血管，最终将导管放置到指定血管的开口处。目前，介入造影手术导管定位操作一般需要医生手动完成，还没有实现自动操作。
现有技术中对于介入造影手术导管定位控制中存在如下几个方面的问题：
(1)手术过程中的所有操作都需要医生在导管床旁完成，医生需要穿着沉重的铅衣以减少X射线摄入，但是不可避免的还是会受到辐射伤害，长期积累将导致医生身体损伤；
(2)造影手术中操作较为复杂，一般需要至少2位医生配合完成，对人力资源占用多；
(3)在造影手术导管定位中，需要操作DSA和导管床，进行造影剂冒烟操作，需要对导丝导管进行不断移动，以找到血管开口，需要操作的设备繁多，对各部分要求控制精度较高，对医生的要求高；
(4)导管前端在尝试寻找血管开口过程中，一般需要多次尝试，耗费时间较长，需要对造影剂频繁冒烟配合找路；
(5)手术中需要对多个血管开口进行导管定位，有一些重复性的工作，医生在进行多台手术后，可能体力下降，操作精度降低，对手术质量和效率下降。
发明内容
基于此，针对上述技术问题，提供一种介入造影手术导管定位方法和系统以解决现有介入造影手术导管定位控制中医护人员受到辐射伤害，长期积累将导致医生身体损伤、对人力资源占用多、对医生的要求高和耗费时间较长的问题。
第一方面，一种介入造影手术导管定位方法，所述方法包括：
分别与机器人、DSA、导管床和高压注射器建立连接；
接收并分析DSA采集的实时图像，通过控制导管床确保导丝头端在所述实时图像中心区域，通过机器人控制导丝伸出导管外5cm位置，根据所述实时图像信息，控制所述机器人移动导丝向前移动，同时控制导管和导丝进行同步移动，通过所述实时图像信息确定所述导丝头端位置，当所述导丝头端移动到分叉位置时，根据预先设定的正确路径移动导丝向前运动，在通过分叉位置后，根据预设的目标位置，判断所述导丝是否达所述目标位置，若是，则控制机器人进行导丝回撤，保持导管位置不变，直到导丝完全离开导管后停止；
控制所述DSA进行透视操作，在所述实时图像中预先标定出开口位置区域，根据所述图像信息，控制机器人操作导管进行移动和旋转，直到导管的头端到达设定的目标区域后，控制高压注射器进行预设单位的造影剂的注射，注射后分析实时图像，控制所述导管到达目标区域；
在完成手术造影后，所述机器人控制导管后撤约1cm，机器人控制导丝重新进入导管，向前推送直到导丝伸出导管约3cm位置后停止，同时控制导丝和导管进行后退，直到导丝和导管完全撤离人体后停止。
上述方案中，可选地，所述当所述导丝头端移动到分叉位置时，根据预先设定的正确路径移动导丝向前运动，包括：
所述分叉位置是医生根据不同手术，提前设定好的位置；
当导丝头端移动到分叉处附近时，根据提前预设好正确的路径位置控制导丝向前运动。
上述方案中，进一步可选地，所述根据提前预设好正确的路径位置控制导丝向前运动，包括：
在冠脉造影中，所述分叉位置桡动脉和颈动脉交界处，正确路径为分叉处，选择下方的通路，控制高压注射器进行少量造影剂的推送，记录血管流向，确定想要进入的区域后，机器人根据图像中的血管位置，旋转导丝头端的角度，达到和图像中的位置相同为止，移动导丝向前运动，观察导丝是否移动到正确的轨迹上，若是，则进行下一步操作。
上述方案中，进一步可选地，所述观察导丝是否移动到正确的轨迹上之后，若否，则控制导丝后退回到分叉口之前，重新调整导丝的旋转角度，再次尝试通过，直到导丝进入正确的路径为止，在通过分叉血管后，根据预设的位置，判断导丝是否达到指定的位置。
上述方案中，进一步可选地，所述根据预设的位置，判断导丝是否达到指定的位置，包括：
在冠脉造影中，预设当导丝进入主动脉弓后，导丝自然弯曲成半圆形后，判断导丝的形态是否符合，若符合则停止移动，控制介入机器人进行导丝回撤，保持导管位置不变，直到导丝完全离开导管后停止。
上述方案中，进一步可选地，所述注射后分析实时图像，控制所述导管到达目标区域，包括：
当所述导管头端进入血管开口时，若出现管桩血管的形状，则此时导管到达目标区域；
当导管头端未进入血管开口时，图像出现散状造影剂，则此时导管未到达目标区域，继续调整导管到达目标区域。
上述方案中，进一步可选地，所述继续调整导管到达目标区域包括：
控制所述机器人在目标区域进行旋转导管操作，每次转动15°，然后控制高压注射器进行少量冒烟，当机器人在标定的目标区域都尝试后且导管未到达目标区域，则会发出提示信息告诉医生，该区域未发现血管开口，接收医生在图像中重新标定目标区域，根据重新标定的目标区域，重新计算并控制机器人操作导管，找到血管开口。
第二方面，一种介入造影手术导管定位系统，所述系统包括：
控制模块，用于接收并分析DSA采集的实时图像，并把分析结果进行计算转化为机器人、高压注射器和导管床的操作执行指令，实时发送到对应设备的执行机构上，控制导丝、导管进行移动，结合造影剂冒烟图像情况，确定是否完成定位任务；
机器人模块，用于接收所述控制模块发送的控制指令，根据所述控制指令控制所述导管或导丝的运动；
高压注射器模块，用于接收所述控制模块的控制指令，根据所述控制指令向患者血管内注入造影剂。
第三方面，一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
分别与机器人、DSA、导管床和高压注射器建立连接；
接收并分析DSA采集的实时图像，通过控制导管床确保导丝头端在所述实时图像中心区域，通过机器人控制导丝伸出导管外5cm位置，根据所述实时图像信息，控制所述机器人移动导丝向前移动，同时控制导管和导丝进行同步移动，通过所述实时图像信息确定所述导丝头端位置，当所述导丝头端移动到分叉位置时，根据预先设定的正确路径移动导丝向前运动，在通过分叉位置后，根据预设的目标位置，判断所述导丝是否达所述目标位置，若是，则控制机器人进行导丝回撤，保持导管位置不变，直到导丝完全离开导管后停止；
控制所述DSA进行透视操作，在所述实时图像中预先标定出开口位置区域，根据所述图像信息，控制机器人操作导管进行移动和旋转，直到导管的头端到达设定的目标区域后，控制高压注射器进行预设单位的造影剂的注射，注射后分析实时图像，控制所述导管到达目标区域；
在完成手术造影后，所述机器人控制导管后撤约1cm，机器人控制导丝重新进入导管，向前推送直到导丝伸出导管约3cm位置后停止，同时控制导丝和导管进行后退，直到导丝和导管完全撤离人体后停止。
第四方面，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
分别与机器人、DSA、导管床和高压注射器建立连接；
接收并分析DSA采集的实时图像，通过控制导管床确保导丝头端在所述实时图像中心区域，通过机器人控制导丝伸出导管外5cm位置，根据所述实时图像信息，控制所述机器人移动导丝向前移动，同时控制导管和导丝进行同步移动，通过所述实时图像信息确定所述导丝头端位置，当所述导丝头端移动到分叉位置时，根据预先设定的正确路径移动导丝向前运动，在通过分叉位置后，根据预设的目标位置，判断所述导丝是否达所述目标位置，若是，则控制机器人进行导丝回撤，保持导管位置不变，直到导丝完全离开导管后停止；
控制所述DSA进行透视操作，在所述实时图像中预先标定出开口位置区域，根据所述图像信息，控制机器人操作导管进行移动和旋转，直到导管的头端到达设定的目标区域后，控制高压注射器进行预设单位的造影剂的注射，注射后分析实时图像，控制所述导管到达目标区域；
在完成手术造影后，所述机器人控制导管后撤约1cm，机器人控制导丝重新进入导管，向前推送直到导丝伸出导管约3cm位置后停止，同时控制导丝和导管进行后退，直到导丝和导管完全撤离人体后停止。
本发明至少具有以下有益效果：
本发明基于对现有技术问题的进一步分析和研究，认识到现有介入造影手术导管定位控制中医护人员受到辐射伤害，长期积累将导致医生身体损伤、对人力资源占用多、对医生的要求高和耗费时间较长的问题，通过本发明方案能够协调配合多个设备，共同完善导管定位任务，可以大大简化医生操作，医生在做好准备工作后，可以到导管室外无射线的环境进行监控，完全避免了X射线的辐射伤害，同时也避免了穿着铅衣对骨骼损伤。本方案能够分析实时图像，自动控制所需的设备，可以做到原本需要多名医生配合完成的工作，节省了人力资源紧张的情况。同时机器会严格按照流程进行，也极大的降低了一些新手医生对手术不熟悉而带来的失误，提高了手术质量。本方案可以自动分析血管图像，并能结合造影剂情况，进行开口位置的自动尝试，定位更准确，操作精度更高，多设备协调配合度好，能降低造影剂用量，减小手术时间。本方案解放了医生所做的一些重复性工作，能够使得医生把注意力更加聚焦在病症的分析，手术方案的指定上。同时系统全程在医生监控下进行，医生发现任何异常可以随时中止并修复，可保证手术的安全进行。
附图说明
图1为本发明一个实施例提供的介入造影手术导管定位方法的流程示意图；
图2为本发明一个实施例提供的介入造影手术导管定位方法的整体控制流程示意图；
图3为本发明一个实施例提供的介入造影手术导管定位方法的系统设备框架示意图；
图4为本发明一个实施例提供的导丝引导流程示意图；
图5为本发明一个实施例提供的导管定位流程示意图；
图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的介入造影手术导管定位方法，如图1-5所示，包括以下步骤：
分别与机器人、DSA、导管床和高压注射器建立连接；
接收并分析DSA采集的实时图像，通过控制导管床确保导丝头端在所述实时图像中心区域，通过机器人控制导丝伸出导管外5cm位置，根据所述实时图像信息，控制所述机器人移动导丝向前移动，同时控制导管和导丝进行同步移动，通过所述实时图像信息确定所述导丝头端位置，当所述导丝头端移动到分叉位置时，根据预先设定的正确路径移动导丝向前运动，在通过分叉位置后，根据预设的目标位置，判断所述导丝是否达所述目标位置，若是，则控制机器人进行导丝回撤，保持导管位置不变，直到导丝完全离开导管后停止；
控制所述DSA进行透视操作，在所述实时图像中预先标定出开口位置区域，根据所述图像信息，控制机器人操作导管进行移动和旋转，直到导管的头端到达设定的目标区域后，控制高压注射器进行预设单位的造影剂的注射，注射后分析实时图像，控制所述导管到达目标区域；
在完成手术造影后，所述机器人控制导管后撤约1cm，机器人控制导丝重新进入导管，向前推送直到导丝伸出导管约3cm位置后停止，同时控制导丝和导管进行后退，直到导丝和导管完全撤离人体后停止。
在本实施例中，所述当所述导丝头端移动到分叉位置时，根据预先设定的正确路径移动导丝向前运动，包括：
所述分叉位置是医生根据不同手术，提前设定好的位置；
当导丝头端移动到分叉处附近时，根据提前预设好正确的路径位置控制导丝向前运动。
在本实施例中，所述根据提前预设好正确的路径位置控制导丝向前运动，包括：
在冠脉造影中，所述分叉位置桡动脉和颈动脉交界处，正确路径为分叉处，选择下方的通路，控制高压注射器进行少量造影剂的推送，记录血管流向，确定想要进入的区域后，机器人根据图像中的血管位置，旋转导丝头端的角度，达到和图像中的位置相同为止，移动导丝向前运动，观察导丝是否移动到正确的轨迹上，若是，则进行下一步操作。
在本实施例中，所述观察导丝是否移动到正确的轨迹上之后，若否，则控制导丝后退回到分叉口之前，重新调整导丝的旋转角度，再次尝试通过，直到导丝进入正确的路径为止，在通过分叉血管后，根据预设的位置，判断导丝是否达到指定的位置。
在本实施例中，所述根据预设的位置，判断导丝是否达到指定的位置，包括：
在冠脉造影中，预设当导丝进入主动脉弓后，导丝自然弯曲成半圆形后，判断导丝的形态是否符合，若符合则停止移动，控制介入机器人进行导丝回撤，保持导管位置不变，直到导丝完全离开导管后停止。
在本实施例中，所述注射后分析实时图像，控制所述导管到达目标区域，包括：
当所述导管头端进入血管开口时，若出现管桩血管的形状，则此时导管到达目标区域；
当导管头端未进入血管开口时，图像出现散状造影剂，则此时导管未到达目标区域，继续调整导管到达目标区域。
在本实施例中，所述继续调整导管到达目标区域包括：
控制所述机器人在目标区域进行旋转导管操作，每次转动15°，然后控制高压注射器进行少量冒烟，当机器人在标定的目标区域都尝试后且导管未到达目标区域，则会发出提示信息告诉医生，该区域未发现血管开口，接收医生在图像中重新标定目标区域，根据重新标定的目标区域，重新计算并控制机器人操作导管，找到血管开口。
上述介入造影手术导管定位方法中，控制造影手术中导管移动到指定开口处的任务，能够接受并分析DSA采集的实时图像，并能根据图像进行导丝、导管等识别与分析，DSA和导管床位置的调节，并把分析结果进行计算转化为介入机器人和高压注射器的操作执行指令，实时发送到对应设备的执行机构上，控制导丝、导管进行移动，结合造影剂冒烟图像情况，确定是否完成定位任务。
在一个实施例中，如图2-5所示，整体控制流程中，首先医生需要做好术前准备工作，把导管导丝等手术耗材放置在介入手术机器人上，连接好高压注射器后，医生通过按键可以控制开始进行导管定位过程。整个过程中主要分为3个阶段，导丝引导阶段、导管定位阶段、回撤阶段。这3个阶段按顺序依次进行，医生在全程中可以在显示屏上进行监控，当发现有任何异常情况时，医生可以随时中止机器自动手术进程，在做了修复后，可以继续手术。
如图3所示，在所用的系统设备中，工作站同介入机器人、DSA、导管床、高压注射器分别连接，用于分析和处理数据，给各设备发送执行命令，他们之间可以进行数据传输。介入机器人可以操作导管和导丝进入患者体内，患者躺着导管床上，导管床可以进行移动，通过DSA采集血管影像图，高压注射器可以向患者血管内注入造影剂，用于定位过程中探测血管开口位置。
如图4所示，在导丝引导流程示意图中，工作站控制DSA进行透视操作，此时DSA能够采集到患者的透视影像，将此影像信息实时发送给工作站后，工作站进行影像的分析，检测图像中是否有导丝，并检测导丝头端是否在图像中心附近区域，如果发现导丝，则控制导管床进行移动使得导丝位于图像的中心区域。如果没有发现导丝，判断当前位置，控制导管床进行向相应的区域移动，直到发现有导丝为止。工作站控制导丝伸出导管外约5cm的位置，工作站根据图像信息，控制介入机器人移动导丝向前移动，同时控制导管和导丝进行同步移动。在整个移动过程中，DSA始终保持透视状态，工作站能够实时分析图像，导管床能够同步跟随导丝进行移动，保持导丝头端始终在图像中心区域。当导丝头端移动到分叉处附近时，分叉位置是根据不同手术，系统提前设定好的位置，系统也会提前预设好正确的路径位置。如冠脉造影中，有个分叉位置桡动脉和颈动脉交界处，正确路径为分叉处，选择下方的通路。此时，控制高压注射器进行少量造影剂的推送，推送后，系统记录血管流向，确定想要进入的区域后，机器人根据图像中的血管位置，旋转导丝头端的角度，达到和图像中的位置相同为止，移动导丝向前运动，观察导丝是否移动到正确的轨迹上。如果在正确路径上则进入下一步操作，如果不在正确路径，则控制导丝后退回到分叉口之前，重新调整导丝的旋转角度，再次尝试通过。重复该动作直到导丝进入正确的路径为止。在通过分叉血管后，系统会根据预设的位置，判断导丝是否达到指定的位置，如冠脉造影中，系统预设当导丝进入主动脉弓后，导丝自然弯曲成半圆形后，系统判断导丝的形态是否符合，符合后停止移动。此时，工作站控制介入机器人进行导丝回撤，保持导管位置不变，直到导丝完全离开导管后停止。
如图5所示，在导管定位流程中，工作站控制DSA进行透视操作，根据系统预设信息，会在图像中标定出通常的开口位置区域。系统根据图像信息，控制介入机器人操作导管进行移动和旋转，直到导管的头端到达设定的目标区域后，系统控制高压注射器进行少量造影剂的注射，注射后系统分析图像，当导管头端进入血管开口时，会出现管桩血管的形状，说明此时导管已到位。当导管头端未进入血管开口时，图像会出现散状造影剂，说明导管为到达位置，还需要继续调整。此时，机器人在目标区域进行旋转导管操作，每次约转动15°，然后控制高压注射器进行少量冒烟，依次循环。手术过程中有可能遇到开口位置特殊的患者，当机器人在标定的目标区域都尝试后，系统会发出提示信息告诉医生，该区域为发现血管开口。此时，需要医生在图像中重新标定目标区域，然后系统根据重新标定的位置，重新计算并控制机器人操作导管，重复之前的操作，直到找到血管开口为止。手术中根据不同的术式可能会有多个血管开口，重复进行上述流程即可。
系统在手术中根据医生的指示，在完成手术造影后，进入到回撤阶段，此时机器人控制导管后撤约1cm，机器人控制导丝重新进入导管，向前推送直到导丝伸出导管约3cm位置后停止。然后同时控制导丝和导管进行后退，直到导丝和导管完全撤离人体后停止。
本实施例供一种造影手术导管定位自动控制方法，其目的在于解决现阶段介入造影手术中医生需要在导管床旁，不可避免的接受长期辐射伤害，手术中操作步骤多，需要多名医生配合，控制要求高，需要多次尝试可能耗费时间长，需要多设备协调操作，医生操作繁琐，有重复性工作，医生长时间手术精度和质量可能会下降等问题。本方案的优越性在于：
系统能够协调配合多个设备，共同完善导管定位任务，可以大大简化医生操作，医生在做好准备工作后，可以到导管室外无射线的环境进行监控，完全避免了X射线的辐射伤害，同时也避免了穿着铅衣对骨骼损伤；
系统能够分析实时图像，自动控制所需的设备，可以做到原本需要多名医生配合完成的工作，节省了人力资源紧张的情况。同时机器会严格按照流程进行，也极大的降低了一些新手医生对手术不熟悉而带来的失误，提高了手术质量；
可以自动分析血管图像，并能结合造影剂情况，进行开口位置的自动尝试，定位更准确，操作精度更高，多设备协调配合度好，能降低造影剂用量，减小手术时间；
解放了医生所做的一些重复性工作，能够使得医生把注意力更加聚焦在病症的分析，手术方案的指定上。同时系统全程在医生监控下进行，医生发现任何异常可以随时中止并修复，可保证手术的安全进行。
在一个实施例中，提供了一种介入造影手术导管定位系统，包括以下程序模块：控制模块，用于接收并分析DSA采集的实时图像，并把分析结果进行计算转化为机器人、高压注射器和导管床的操作执行指令，实时发送到对应设备的执行机构上，控制导丝、导管进行移动，结合造影剂冒烟图像情况，确定是否完成定位任务；
机器人模块，用于接收所述控制模块发送的控制指令，根据所述控制指令控制所述导管或导丝的运动；
高压注射器模块，用于接收所述控制模块的控制指令，根据所述控制指令向患者血管内注入造影剂。
关于介入造影手术导管定位系统的具体限定可以参见上文中对于介入造影手术导管定位方法的限定，在此不再赘述。上述介入造影手术导管定位系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入系统。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种介入造影手术导管定位方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入系统可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，涉及上述实施例方法中的全部或部分流程。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，涉及上述实施例方法中的全部或部分流程。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种介入造影手术导管定位方法，其特征在于，所述方法包括：
分别与机器人、DSA、导管床和高压注射器建立连接；
接收并分析DSA采集的实时图像，通过控制导管床确保导丝头端在所述实时图像中心区域，通过机器人控制导丝伸出导管外5cm位置，根据所述实时图像信息，控制所述机器人移动导丝向前移动，同时控制导管和导丝进行同步移动，通过所述实时图像信息确定所述导丝头端位置，当所述导丝头端移动到分叉位置时，根据预先设定的正确路径移动导丝向前运动，在通过分叉位置后，根据预设的目标位置，判断所述导丝是否达所述目标位置，若是，则控制机器人进行导丝回撤，保持导管位置不变，直到导丝完全离开导管后停止；
控制所述DSA进行透视操作，在所述实时图像中预先标定出开口位置区域，根据所述图像信息，控制机器人操作导管进行移动和旋转，直到导管的头端到达设定的目标区域后，控制高压注射器进行预设单位的造影剂的注射，注射后分析实时图像，控制所述导管到达目标区域；
在完成手术造影后，所述机器人控制导管后撤约1cm，机器人控制导丝重新进入导管，向前推送直到导丝伸出导管约3cm位置后停止，同时控制导丝和导管进行后退，直到导丝和导管完全撤离人体后停止。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述导丝头端移动到分叉位置时，根据预先设定的正确路径移动导丝向前运动，包括：
所述分叉位置是医生根据不同手术，提前设定好的位置；
当导丝头端移动到分叉处附近时，根据提前预设好正确的路径位置控制导丝向前运动。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据提前预设好正确的路径位置控制导丝向前运动，包括：
在冠脉造影中，所述分叉位置桡动脉和颈动脉交界处，正确路径为分叉处，选择下方的通路，控制高压注射器进行少量造影剂的推送，记录血管流向，确定想要进入的区域后，机器人根据图像中的血管位置，旋转导丝头端的角度，达到和图像中的位置相同为止，移动导丝向前运动，观察导丝是否移动到正确的轨迹上，若是，则进行下一步操作。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述观察导丝是否移动到正确的轨迹上之后，若否，则控制导丝后退回到分叉口之前，重新调整导丝的旋转角度，再次尝试通过，直到导丝进入正确的路径为止，在通过分叉血管后，根据预设的位置，判断导丝是否达到指定的位置。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据预设的位置，判断导丝是否达到指定的位置，包括：
在冠脉造影中，预设当导丝进入主动脉弓后，导丝自然弯曲成半圆形后，判断导丝的形态是否符合，若符合则停止移动，控制介入机器人进行导丝回撤，保持导管位置不变，直到导丝完全离开导管后停止。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述注射后分析实时图像，控制所述导管到达目标区域，包括：
当所述导管头端进入血管开口时，若出现管桩血管的形状，则此时导管到达目标区域；
当导管头端未进入血管开口时，图像出现散状造影剂，则此时导管未到达目标区域，继续调整导管到达目标区域。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述继续调整导管到达目标区域包括：
控制所述机器人在目标区域进行旋转导管操作，每次转动15°，然后控制高压注射器进行少量冒烟，当机器人在标定的目标区域都尝试后且导管未到达目标区域，则会发出提示信息告诉医生，该区域未发现血管开口，接收医生在图像中重新标定目标区域，根据重新标定的目标区域，重新计算并控制机器人操作导管，找到血管开口。
8.一种介入造影手术导管定位系统，其特征在于，所述系统包括：
控制模块，用于接收并分析DSA采集的实时图像，并把分析结果进行计算转化为机器人、高压注射器和导管床的操作执行指令，实时发送到对应设备的执行机构上，控制导丝、导管进行移动，结合造影剂冒烟图像情况，确定是否完成定位任务；
机器人模块，用于接收所述控制模块发送的控制指令，根据所述控制指令控制所述导管或导丝的运动；
高压注射器模块，用于接收所述控制模块的控制指令，根据所述控制指令向患者血管内注入造影剂。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117224348A (zh) * | 2023-11-16 | 2023-12-15 | 北京唯迈医疗设备有限公司 | 一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的方法及系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114601482A (zh) * | 2022-03-26 | 2022-06-10 | 易度河北机器人科技有限公司 | 一种机器人辅助状态下的自动造影方法 |
| CN114917029A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-08-19 | 北京唯迈医疗设备有限公司 | 一种介入手术机器人系统、控制方法和介质 |
| CN115153861A (zh) * | 2022-09-06 | 2022-10-11 | 深圳市爱博医疗机器人有限公司 | 一种介入机器人及其控制方法和导丝清洗方法 |
| CN115363758A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-11-22 | 深圳市爱博医疗机器人有限公司 | 介入手术机器人及其导丝控制方法 |
| CN115887013A (zh) * | 2022-11-18 | 2023-04-04 | 深圳市爱博医疗机器人有限公司 | 介入手术自动造影控制系统及其控制方法 |
-
2023
- 2023-09-06 CN CN202311145220.9A patent/CN116966394A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114601482A (zh) * | 2022-03-26 | 2022-06-10 | 易度河北机器人科技有限公司 | 一种机器人辅助状态下的自动造影方法 |
| CN114917029A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-08-19 | 北京唯迈医疗设备有限公司 | 一种介入手术机器人系统、控制方法和介质 |
| CN115363758A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-11-22 | 深圳市爱博医疗机器人有限公司 | 介入手术机器人及其导丝控制方法 |
| CN115153861A (zh) * | 2022-09-06 | 2022-10-11 | 深圳市爱博医疗机器人有限公司 | 一种介入机器人及其控制方法和导丝清洗方法 |
| CN115887013A (zh) * | 2022-11-18 | 2023-04-04 | 深圳市爱博医疗机器人有限公司 | 介入手术自动造影控制系统及其控制方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117224348A (zh) * | 2023-11-16 | 2023-12-15 | 北京唯迈医疗设备有限公司 | 一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的方法及系统 |
| CN117224348B (zh) * | 2023-11-16 | 2024-02-06 | 北京唯迈医疗设备有限公司 | 一种自动调整造影位置的系统 |
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