CN117179894A - 介入手术支架辅助选型和定位的装置、系统和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及介入手术支架辅助选型和定位的装置、系统和存储介质。其中，处理器识别出各个狭窄部以及所述狭窄部的血管狭窄直径；在狭窄部的近侧位置设置第一标记点，在狭窄部的远侧位置设置第二标记点，并确定各个狭窄部的狭窄关注长度；基于各个狭窄部的血管狭窄直径和狭窄关注长度，确定推荐支架的支架关注尺寸；在支架管理数据库中查找与支架关注尺寸的匹配程度大于匹配阈值的推荐支架，并向术中的用户与各个狭窄部相关联地显示推荐支架。如此，能够自动地向用户提供与血管的狭窄部更适配的推荐支架，并同时提供在血管中的狭窄部放置推荐支架的更合适的起始位置，以提高用户选择推荐支架的工作效率，以及在血管中放置推荐支架的准确度。

Description

介入手术支架辅助选型和定位的装置、系统和存储介质

技术领域

本申请涉及介入手术机器人控制技术领域，具体涉及介入手术支架辅助选型和定位的装置、系统和存储介质。

背景技术

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。

医生在推送导管、导丝进入血管时，可以通过DSA（数字血管减影造影机）上看到导管、导丝在血管中的图像。在介入手术中，在发现血管有狭窄后，一般需要通过植入支架来治疗。在放置支架前，首先需要知道狭窄长度等相关信息，以便选取更合适的支架。

目前，对血管中的狭窄长度的测量只能依靠医生估算，和准确值之间往往存在较大的偏差，尤其是新手医生，无法准确定位狭窄的起始点和终止点，从而测量中有误差，导致选取的支架不合适。而且，由于医生无法得知可选的支架有哪些，还需要花费额外时间和精力去查库存信息，降低了工作效率。

发明内容

提供本申请以解决现有技术中存在的上述问题。需要一种介入手术支架辅助选型和定位的装置、系统和存储介质，其能够自动地向用户提供与血管的狭窄部更适配的推荐支架，并同时向用户提供在血管中的狭窄部放置推荐支架的更合适的起始位置，以提高用户选择推荐支架的工作效率，以及在血管中放置推荐支架的准确度。

根据本申请的第一方案，提供一种介入手术支架辅助选型和定位的装置，所述装置与医院的支架管理数据库可通信连接，包括处理器，其配置为获取术中的医疗介入器件在血管中的术中造影图像，并基于所述术中造影图像识别出各个狭窄部以及所述狭窄部的血管狭窄直径；在所述狭窄部的近侧的第一预设距离处的位置设置第一标记点，在所述狭窄部的远侧的第二预设距离处的位置设置第二标记点；基于与各个狭窄部相关联的第一标记点和第二标记点，确定各个狭窄部的狭窄关注长度；基于各个狭窄部的血管狭窄直径和狭窄关注长度，确定推荐支架的支架关注尺寸；在所述支架管理数据库中查找与所述支架关注尺寸的匹配程度大于匹配阈值的推荐支架，并向术中的用户与各个狭窄部相关联地显示所述推荐支架。

根据本申请的第二方案，提供一种介入手术机器人系统，包括本申请各个实施例所述的介入手术支架辅助选型和定位的装置。

根据本申请的第三方案，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时使所述处理器执行本申请各个实施例所述的介入手术支架辅助选型和定位的装置中的处理器所执行的步骤。

与现有技术相比，本申请实施例的有益效果在于：

本申请提供的介入手术支架辅助选型和定位的装置，能够基于术中造影图像确定出各个狭窄部的狭窄关注长度以及血管狭窄直径，并根据血管狭窄直径和狭窄关注长度确定出推荐的支架关注尺寸，并自动地在支架管理数据库中查找与支架关注尺寸相匹配的推荐支架。如此，本申请提供的装置根据术中造影图像自动确定出血管狭窄直径和狭窄关注长度，相比于人工估计狭窄长度等方式，能够降低确定出的血管狭窄直径和狭窄关注长度与真实狭窄的偏差，而且能够避免用户人工预估造成的失误。

其次，本申请提供的装置能够基于支架关注尺寸，在支架管理数据库中自动查找与支架关注尺寸匹配的推荐支架，避免了人工查找支架的问题，无需浪费用户额外的时间和精力，不仅提高了查找到的推荐支架与狭窄部的适配度，而且极大地提高了获取到适配度更高的推荐支架的效率。而且，本申请提供的装置将自动查找到的推荐支架向用户进行显示，以便于用户直观地对推荐支架进行选择。

此外，本申请提供的装置在向用户推荐更适配的推荐支架的同时，还向用户提供了放置推荐支架的起始位置，这有利于用户将推荐支架放置在血管中的最佳位置。对于临床经验不足的用户（例如新手医生），也能够根据本申请提供的装置得到与血管中的狭窄部适配度更高的推荐支架，并且能够得到推荐支架在血管中的放置位置，以使得用户将推荐支架放置到准确的位置。

上述的一般描述和以下的详细描述只是示例性和说明性的，并不旨在限制要求保护的发明。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的类似附图标记可以表示相似组件的不同示例。附图通过举例而不是以限制的方式大体上示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所申请的实施例进行说明。这样的实施例是说明性和示例性的，而并非旨在作为本装置或具有用于实现该装置中的处理器执行的步骤的指令的非暂时性计算机可读介质的穷尽或排他的实施例。

图1示出根据本申请实施例所述的介入手术支架辅助选型和定位的装置的结构图。

图2示出根据本申请实施例所述的介入手术支架辅助选型和定位的装置中的处理器执行的流程图。

图3示出根据本申请实施例所述的介入手术支架辅助选型和定位的装置中的处理器在执行设置第一标记点、第二标记点的流程图。

图4示出根据本申请实施例所述的介入手术支架辅助选型和定位的装置在支架管理数据库中查找推荐支架的流程图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本申请的实施例作进一步详细描述，但不作为对本申请的限定。

本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分部分的称谓。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。

在本申请中，各个步骤在图中所示的箭头仅仅作为执行顺序的示例，而不是限制，本申请的技术方案并不限于实施例中描述的执行顺序，执行顺序中的各个步骤可以合并执行，可以分解执行，可以调换顺序，只要不影响执行内容的逻辑关系即可。

本申请使用的所有术语（包括技术术语或者科学术语）与本申请所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。对于相关领域普通技术人员已知的装置、系统可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述方法和系统应当被视为说明书的一部分。

图1示出根据本申请实施例所述的介入手术支架辅助选型和定位的装置的结构图。所述介入手术支架辅助选型和定位的装置100包括处理器101和显示器102，并且，所述介入手术支架辅助选型和定位的装置100与医院的支架管理数据库103可通信连接。例如，所述介入手术支架辅助选型和定位的装置100可以通过身份验证访问医院的支架管理数据库103，并获取到支架管理数据库103中的各个备选支架的相关信息，包括支架的尺寸、厂家等。所述显示器102可以包括CRT显示器、液晶显示器、LED点阵显示器及OLED显示器中的任何一种。

所述处理器101被配置为执行图2示出的步骤201-205。在该实施例中，各个步骤在图中所示的箭头仅仅作为执行顺序的示例，而不是限制，本申请的技术方案并不限于实施例中描述的执行顺序，执行顺序中的各个步骤可以合并执行，可以分解执行，可以调换顺序，只要不影响执行内容的逻辑关系即可。

此外，以下以应用于心脑血管介入手术的应用场景进行说明，但须知介入手术支架辅助选型和定位的装置100也可以应用于其他应用场景，其中，需要用户远程操纵让介入手术机器人操纵医疗介入器件在血管内运动，尤其是血管呈现出相对复杂的形态，例如粗细不一且弯曲扭转较多，而且随着医疗介入器件在血管内的运动，所经历的血管段会呈现出宽窄、弯曲等动态的形态变化。

在步骤201，获取术中的医疗介入器件在血管中的术中造影图像，并基于所述术中造影图像识别出各个狭窄部以及所述狭窄部的血管狭窄直径。其中，所述医疗介入器件可以是导丝，导管，球囊，支架等任何一种或多种医用器械。具体地，在术中，伴随着介入手术的进行，血管的狭窄度、弯曲度等都会发生变化，可以通过数字减影血管造影(DSA，digitalsubtraction angiography)设备实时获取术中造影图像，并对获取的术中造影图像进行分析处理，自动识别出导丝所在的血管中的各个狭窄部。

具体来说，可以根据血管直径的变化、血管血流压力的变化或者采用狭窄部识别模型来确定出狭窄部，也可以采用其他公知技术来识别出狭窄部，对于识别狭窄部的具体方法不做限定，只要能够基于术中造影图像识别出狭窄部即可。

其中，处理器101可以基于所述术中造影图像，提取出血管中心线，再计算中心线的垂线，获取到垂线与血管两侧边缘的两个交叉点，并计算出两个交叉点之间的距离作为血管直径。仅以此作为其中一种计算血管直径的示例性说明，不排除其他可以用于计算血管直径的方法。

当然，对于血管直径的计算可以是在识别到狭窄部之后，从而直接得到狭窄部的血管狭窄直径，如此，有利于降低处理器101的运算负荷。或者，也可以在识别到狭窄部之前或者识别狭窄部的过程中，计算血管直径并确定出狭窄部的血管狭窄直径。对此不做具体限定。

在步骤202，在所述狭窄部的近侧的第一预设距离处的位置设置第一标记点，在所述狭窄部的远侧的第二预设距离处的位置设置第二标记点。在步骤203，基于与各个狭窄部相关联的第一标记点和第二标记点，确定各个狭窄部的狭窄关注长度。其中，对于任何一段血管，离心脏近的一侧为近侧，离心脏远的一侧为远侧。对于血管中的各个狭窄部而言，靠近血管入口（离心脏近）的一侧为狭窄部的近侧，远离血管入口且靠近血管末端的一侧为狭窄部的远侧。

在狭窄部的近侧的第一预设距离处的位置设置第一标记点，在狭窄部的远侧的第二预设距离的位置设置第二标记点，以使得第一标记点和第二标记点之间的区域至少包括所述狭窄部，进一步包括位于所述狭窄部的近侧和/或狭窄部的远侧的斑块。其中，对于第一预设距离处的位置和第二预设距离处的位置不做具体限定。作为示例性的说明，所述第一预设距离处的位置与狭窄部的近侧边缘之间的距离处于阈值距离范围内，或，所述第二预设距离处的位置与狭窄部的远侧边缘之间的距离处于阈值距离范围内，所述阈值距离范围可以是1-3cm，如此，至少可以保证狭窄部处于第一标记点和第二标记点之间的区域内。

具体来说，在各个狭窄部的近侧和远侧设置好第一标记点和第二标记点之后，可以基于所述第一标记点和第二标记点确定出狭窄部的狭窄关注长度。例如，可以在医疗介入器件上设置目标点，通过医疗介入器件在血管中移动到第一标记点和第二标记点时的距离差来计算狭窄部的狭窄关注长度，仅以此作为示例，不构成对确定狭窄部的狭窄关注长度的具体限定。

在步骤204，基于各个狭窄部的血管狭窄直径和狭窄关注长度，确定推荐支架的支架关注尺寸。置于血管中的狭窄部的支架，可以对狭窄部的血管进行扩张，对于放置的支架的尺寸具有较高的要求，尺寸太小或太大均可能无法起到扩张狭窄部的血管的作用。基于血管狭窄直径和狭窄关注长度确定出推荐支架的支架关注尺寸，基于支架关注尺寸选择出的推荐支架与狭窄部具有更高的适配度，提高对狭窄部的血管进行扩张的效果。

在步骤205，在所述支架管理数据库103中查找与所述支架关注尺寸的匹配程度大于匹配阈值的推荐支架，并向术中的用户与各个狭窄部相关联地显示所述推荐支架。在确定出推荐支架的支架关注尺寸后，自动访问支架管理数据库103，并在支架管理数据库103中查找与支架关注尺寸匹配的推荐支架。支架管理数据库103中存储有各个支架的信息，包括各个支架的生产厂家、支架的生成日期、支架的尺寸、支架的材质等。以支架关注尺寸包括支架的长为3cm，支架的高为2cm为示例，处理器101访问支架管理数据库103，并在支架管理数据库103中查找长为3cm、高为2cm的支架。并将查找到的长为3cm、高为2cm的支架作为推荐支架显示在显示器102的显示界面上，以供用户确认并进行选择。如果在支架管理数据库103中未查找到长为3cm、高为2cm的支架，则可以继续查找长为4cm、高为2cm的支架作为推荐支架。仅作为一种查找支架的示例。如此，能够在支架管理数据库103中查找到匹配程度大于匹配阈值的推荐支架。其中，所述匹配阈值可以处于80%-100%，如果匹配程度小于80%，则说明支架管理数据库103中没有与狭窄部适配的推荐支架。对于匹配阈值的计算方式可以由用户自行设定，例如，可以是在支架管理数据库103中查找到的支架的长度与狭窄关注长度的差，并将所述差与狭窄关注长度进行比值得到，以反映出在支架管理数据库103中查找到的支架与支架关注尺寸的匹配程度。

在血管中可能存在多个狭窄部，而该实施例能够高效地针对各个狭窄部均提供推荐支架以供用户选择，相比于人工针对各个狭窄部挑选支架的方法，效率更高且获取到的推荐支架与狭窄部的适配度更高，有利于提高对狭窄部的血管进行扩张的效果。

此外，该实施例不仅能够自动向术中的用户提供与各个狭窄部相关联的推荐支架，而且，在每个狭窄部的近侧均设置有第一标记点，在远侧均设置有第二标记点，所述第一标记点和第二标记点不仅可以用于确定出狭窄关注长度，尤其是，可以作为将推荐支架放置在血管中的起点位置和终点位置，从而能够将推荐支架准确地放置在血管中的狭窄部的位置处，避免了人为判断推荐支架放置点导致的位置判断失误。

在本申请的一些实施例中，所述处理器101进一步配置为在相邻的两个狭窄部中的一个狭窄部的第一标记点，与另一个狭窄部的第二标记点之间的标记点间距小于预设间距，或，两个标记点之间存在交叠的情况下，将所述相邻的两个狭窄部合并，来用于向术中的用户与合并后的狭窄部相关联地显示推荐支架。具体地，处理器101为各个狭窄部相关联地设置第一标记点和第二标记点，然后获取相邻两个狭窄部之间的标记点间距。以预设间距为5mm为示例，在同一血管段上存在相邻的狭窄部M和狭窄部N，狭窄部M的第一标记点和狭窄部N的第二标记点之间的标记点间距为3mm，则说明狭窄部M和狭窄部N之间的距离较近，可以将狭窄部M和狭窄部N视为同一个狭窄部，即将相邻的狭窄部M和狭窄部N合并。在合并之后，可以基于狭窄部M的狭窄关注长度和狭窄部N的狭窄关注长度，以及标记点间距，来确定合并后的狭窄部的狭窄关注长度，并用于向术中的用户显示基于合并后的狭窄部的狭窄关注长度确定出的推荐支架。如此，能够与各个狭窄部的情况进行更好的适配，避免由于相邻的狭窄部距离较近导致无法较好的放置推荐支架的问题。

在本申请的一些实施例中，识别在所述狭窄部的近侧的第一关注距离的位置处，和远侧的第二关注距离的位置处否存在斑块；在所述第一关注距离的位置处和/或所述第二关注距离的位置处存在所述斑块的情况下，将所述第一关注距离的位置向远离所述狭窄部的近侧的方向移动到第一期望距离的位置，以使得所述斑块处于所述狭窄部的近侧的第一期望距离的范围内，基于所述第一期望距离确定出第一预设距离；和/或，将所述第二关注距离的位置向远离所述狭窄部的远侧的方向移动到第二期望距离的位置，以使得所述斑块处于所述狭窄部的远侧的第二期望距离的范围内，基于所述第二期望距离确定出第二预设距离。

具体地，如图3，在步骤301，对术中造影图像进行分析，从而识别出导丝所在血管的各个狭窄部。然后执行步骤302，判断与狭窄部的近侧相距第一关注距离的位置D1处，以及与狭窄部的远侧相距第二关注距离的位置D2处是否存在斑块，如果步骤302的判断结果为是，则说明在第一关注距离的位置D1处和第二关注距离的位置D2处均具有斑块，此时则执行步骤310，检测斑块的尺寸，然后继续执行步骤311，基于第一关注距离的位置D1沿血管向血管入口方向移动到第一期望距离的位置F1。具体地，在已经检测到斑块的尺寸的情况下，基于所述斑块的尺寸，将第一关注距离的位置D1移动到第一期望距离的位置F1，以越过斑块，使得斑块处于狭窄部的近侧的第一期望距离的范围内。同理，如果在第二关注距离的位置D2处也存在斑块的情况下，基于第二关注距离的位置D2沿血管向血管末端方向移动到第二期望距离的位置F2（步骤312），以使得所述斑块处于所述狭窄部的远侧的第二期望距离的范围内。然后，在第一期望距离的位置F1处设置第一标记点，在第二期望距离的位置F2处设置第二标记点（步骤313），从而使得基于第一标记点和第二标记点确定出的狭窄关注长度至少包括狭窄部以及在狭窄部的近侧、远侧的斑块，进一步地，基于此狭窄关注长度确定的推荐支架的支架关注尺寸，在支架管理数据库103中查找出的推荐支架，在放置在血管中后，与血管壁的贴合程度更高，避免了斑块对于放置支架的不利影响，而且，能够将狭窄部以及狭窄部近侧、远侧的斑块的血管进行扩张。

如果在第一关注距离的位置D1处具有斑块，而在第二关注距离的位置D2处没有斑块，则可以仅仅基于第一关注距离的位置D1沿血管向血管入口方向移动到第一期望距离的位置F1，然后在第一期望距离的位置F1处设置第一标记点，在第二关注距离的位置D2处设置第二标记点。当然，也可以对第二关注距离的位置D2进行移动，以使得基于移动后的第二关注距离的位置D2设置的第二标记点与第一标记点形成的区域至少覆盖狭窄部以及第一关注距离的位置D1处的斑块。

如果步骤302的判断结果为否，则说明在第一关注距离的位置D1处和第二关注距离的位置D2均不存在斑块。此时，可以执行步骤303，获取在第一关注距离的位置D1处的血管直径G1和在参考位置处的血管直径B0。其中，所述参考位置可以由用户自行设定，或者可以默认血管入口处为参考位置，对此不做限定，只要设置的参考位置能够表征未出现病变的血管的正常直径水平即可。

然后获取在第一关注距离的位置D1处的血管直径G1相对于参考位置处的血管直径B0的变化情况，例如，计算第一关注距离的位置D1处的血管直径G1与参考位置处的血管直径B0的比值，并进一步执行步骤304，判断G1/B0是否大于90%，如果步骤304的判断结果为是，则说明在第一关注距离的位置D1处的血管不存在狭窄，在第一关注距离的位置D1处设置第一标记点（步骤309）或者在第一关注距离的位置D1处放置推荐支架是没有问题的。

当然，同样需要执行步骤306，获取在第二关注距离的位置D2处的血管直径G2和在参考位置处的血管直径B0，并进一步判断G2/B0是否大于90%（步骤308），如果步骤308的判断结果为是，则说明也可以在第二关注距离的位置D2处的血管不存在狭窄，在第二关注距离的位置D2处设置第二标记点（步骤309）或者在第二关注距离的位置D2处放置推荐支架。

其中，可以在步骤304结束后继续执行步骤306，也可以在步骤304结束后直接执行步骤309，再执行步骤306，对于各个执行的步骤可以进行拆解或者重新组合，只要符合其逻辑即可。

此外，在步骤304的判断结果为否的情况下，说明在第一关注距离的位置D1处存在狭窄，则继续执行步骤305，基于第一关注距离的位置D1向血管入口方向移动0.5mm，得到更新的第一关注距离的位置D1，也就是将第一关注距离的位置D1向远离狭窄部的近侧的方向继续移动，来对第一关注距离的位置D1继续更新。其中，对于移动的距离为0.5mm仅仅作为一种示例，距离移动的距离可以由用户自行设定，对此不做限定。

在得到更新的第一关注距离的位置D1后，继续执行步骤303和步骤304，即判断更新的第一关注距离的位置D1处的血管直径G1与B0的比值是否大于90%，如果步骤304的判断结果依然为否，则继续将第一关注距离的位置D1向血管入口方向移动0.5mm得到更新的第一关注距离的位置D1，直到步骤304的判断结果为是，则继续执行步骤306或步骤309，不再对第一关注距离的位置D1继续更新。

类似地，在步骤308的判断结果为否的情况下，执行步骤307，基于第二关注距离的位置D2向血管末端方向移动0.5mm，得到更新的第二关注距离的位置D2，然后继续执行步骤306和步骤308，直到执行步骤308时的判断结果为是，停止更新第二关注距离的位置D2，而继续执行步骤309。

也就是说，在本申请的一些实施例中，所述处理器101进一步配置为：在所述第一关注距离的位置处不存在所述斑块的情况下，获取位于第一关注距离的位置处的第一血管直径代表值，所述第一血管直径代表值可以是上文所述的第一关注距离的位置处的血管直径与参考位置处的血管直径的比值，所述第一血管直径代表值可以用于反映在第一关注距离的位置处的血管直径相对于在参考位置处的血管直径的变化情况，其中，所述参考位置可以由用户自行设定或定义血管入口处为参考位置。下文中所述的第二血管直径代表值与第一血管直径代表值相同，不再赘述。

在所述第一血管直径代表值大于或等于血管直径阈值的情况下，将所述第一关注距离作为第一预设距离；或，在所述第一血管直径代表值小于血管直径阈值的情况下，将所述第一关注距离的位置向远离所述狭窄部的近侧的方向继续移动，以对所述第一关注距离的位置进行更新，直到位于更新后的第一关注距离处的第一血管直径代表值大于或等于血管直径阈值。

在本申请的一些实施例中，在所述第二关注距离的位置处不存在所述斑块的情况下，获取位于第二关注距离处的第二血管直径代表值；在所述第二血管直径代表值大于或等于血管直径阈值的情况下，将所述第二关注距离作为第二预设距离；或，在所述第二血管直径代表值小于血管直径阈值的情况下，将所述第二关注距离的位置向远离所述狭窄部的远侧的方向继续移动，以对所述第二关注距离的位置进行更新，直到位于更新后的第二关注距离处的第二血管直径代表值大于或等于血管直径阈值。

在本申请的一些实施例中，基于与各个狭窄部相关联的第一标记点和第二标记点，确定各个狭窄部的狭窄关注长度具体包括：获取用户操纵所述医疗介入器件在血管中移动的过程中，所述医疗介入器件上的关注点分别经由与各个狭窄部相关联的第一标记点、第二标记点时的第一移动距离和第二移动距离；基于所述第二移动距离相对于第一移动距离的偏差，确定出各个狭窄部的狭窄关注长度。例如，在医生通过操作介入手术机器人执行介入手术的过程中，先将导丝送入到血管中，并基于实时获取的术中造影图像确定出导丝所在血管的狭窄部。沿着导丝将预扩球囊导管送入到血管中的狭窄部，其中，预扩球囊导管中设置有标记，当预扩球囊导管中的标记移动到第一标记点时，记录并存储第一位置A1，当预扩球囊导管的标记移动到第二标记点时，记录并存储第二位置A2，然后获得第二位置A2相对于第一位置A1的偏差即可作为狭窄部的狭窄关注长度。

在本申请的一些实施例中，所述处理器101进一步配置为：对所述术中造影图像，提取包含所述医疗介入器件的血管的中心线。具体方法包括已经公开的基于最小成本路径的方法、基于分割的方法或者迭代跟踪的方法等，对于提取血管的中心线的方法不做具体限定。

处理器101获取所述医疗介入器件在所述中心线的垂线上对应的像素点数量，基于所述医疗介入器件的实际直径和所述像素点数量，确定出单个像素点长度。例如，在医疗介入器件为导管的情况下，基于DSA造影图像，提取出导管所在血管的中心线，并做中心线的垂线，计算出导管对应的像素点数量。根据该导管的实际直径和像素点数量，可以确定出单个像素点长度。

基于在血管的参考位置以及各个监测位置，处于所述中心线的垂线上对应的像素点数量和单个像素点长度，分别确定出血管参考直径和血管监测直径，获取所述血管监测直径相对于血管参考直径的比值，基于所述比值与狭窄阈值的大小关系确定出各个狭窄部。具体来说，在血管的参考位置可以是由用户制定的，也可以是血管的入口处，对此不做限定。在确定出单个像素点长度之后，只要知晓在中心线的垂线上的像素点数量，即可确定出血管参考直径和血管监测直径。在血管监测直径与血管参考直径的比值小于狭窄阈值时，说明在监测位置出具有狭窄，可以确定出该监测位置处于狭窄部内。如果血管监测直径与血管参考直径的比值大于或等于狭窄阈值，说明该监测位置处不存在狭窄。

在本申请的一些实施例中，所述处理器101进一步配置为：在所述支架管理数据库103中查找与所述支架关注尺寸的匹配程度大于匹配阈值的推荐支架之前，对所述支架关注尺寸进行修正，以使得修正后的支架关注尺寸大于修正前的支架关注尺寸。例如，经过计算确定出的血管狭窄直径为3.4mm，狭窄关注长度为12.6mm，则此时可以对血管狭窄直径和狭窄关注长度进行向上取整，进行修正。经过修正后的血管狭窄直径为4mm，狭窄关注长度为13mm，如此，使得修正后的支架关注尺寸大于修正前的支架关注尺寸，从而确保查找到的推荐支架能够较好的对狭窄部的血管进行扩张。根据修正好的支架关注尺寸在支架管理数据库103中进行搜索，如果找到匹配程度高的推荐支架，则把在保存推荐支架的型号、品牌、产地、价格、尺寸等信息的同时，向术中的用户进行显示。

在本申请的一些实施例中，在所述支架管理数据库103中查找与所述支架关注尺寸的匹配程度大于匹配阈值的推荐支架，具体包括：在推荐支架的支架关注尺寸的基础上，按照每次查找均增加预设长度的方式，对支架关注尺寸进行更新，以得到更新后的支架关注尺寸；在所述支架管理数据库103中查找与更新后的支架关注尺寸相匹配的推荐支架，在查找到与更新后的支架关注尺寸的匹配程度大于匹配阈值的推荐支架之后，不再进行查找。具体地，如图4所示，在步骤401，基于各个狭窄部的血管狭窄直径和狭窄关注长度，确定推荐支架的支架关注尺寸，在步骤402，判断支架管理数据库103中是否具有与支架关注尺寸的匹配程度大于匹配阈值的推荐支架，如果步骤402的判断结果为是，则执行步骤403，向用户显示推荐支架。如果步骤402的判断结果为否，则执行步骤404，在支架关注尺寸H0的基础上，按照推荐支架长度H=H0+1的方式，在支架管理数据库103中重新查找，也就是说，预设长度为1mm，如果在支架管理数据库103中没有查找到与支架关注尺寸H0匹配的推荐支架，则在支架关注尺寸H0的基础上，按照每次查找均增加1mm的方式，对支架关注尺寸H0进行更新，以得到推荐支架长度H。然后执行步骤405，判断推荐支架长度H是否大于支架关注尺寸H0+5，如果是，则说明经过多次对支架关注尺寸更新后得到的推荐支架长度H已经大于支架关注尺寸H0+5，推荐支架长度H过大，此时，执行步骤406，输出未找到合适的推荐支架。如果步骤405的判断结果为否，则说明推荐支架长度H还处于支架关注尺寸H0+5范围内，可以继续执行步骤402。也就是说，在所述支架管理数据库103中，始终未查找到与更新后的支架关注尺寸的匹配程度大于匹配阈值的推荐支架的情况下，不再继续查找，而是向用户显示提示用户没有合适的推荐支架的提示语。所述提示语可以是“未查找到适配的推荐支架”或者“无”等。

在本申请的一些实施例中，所述处理器101进一步配置为：响应于用户对所述推荐支架的选择操作，在所述术中造影图像中，基于与所述推荐支架相关联的狭窄部的第一标记点和第二标记点，显示所述推荐支架。具体来说，在显示器102的显示界面上呈现推荐支架，用户可以与显示界面进行交互，选择推荐支架并使得推荐支架能够在术中造影图像中进行显示。示例性的，响应于用户在显示界面上选择目标推荐支架的选择操作，在术中造影图像中，以第一标记点和第二标记点作为放置目标推荐支架的起始位置和终点位置，并基于所述目标推荐支架的尺寸，在血管中的与目标推荐支架相关联的狭窄部上绘制虚拟支架，该虚拟支架的尺寸和形状与目标推荐支架相同。

在术中造影图像显示用户选择的推荐支架，能够进一步让用户直观地观察到该推荐支架在血管中的状态，有利于评估该推荐支架与狭窄部的适配程度以及对于血管的扩张效果。用户将选好的推荐支架，模拟放置在血管中，可以在术中造影图像上观察到虚拟支架，可以直观的看到推荐支架放置情况，可以辅助用户进行推荐支架放置位置的确认，使得推荐支架放置更合理。

此外，在术中造影图像中显示有推荐支架之后，响应于用户对所述推荐支架的隐藏操作，在显示有推荐支架的术中造影图像中，相关联地隐藏所述推荐支架。如此，进一步提高了用户对于推荐支架的选择的灵活性，通过用户和显示界面之间的交互，便于用户在出现多个推荐支架的情况方便地观察推荐支架在血管中的适配情况。

在本申请的一些实施例中，所述处理器101进一步配置为：在通过介入手术机器人自动将推荐支架推送到血管中的与所述推荐支架相关联的狭窄部时，将第二标记点作为所述推荐支架在血管中移动的目标点。推荐支架置于血管中的与其关联的狭窄部，需要明确推荐支架放置的起始位置和终点位置。在通过介入手术机器人自动推送推荐支架的情况下，以狭窄部的远侧的第二预设距离的位置处设置的第二标记点作为推荐支架在血管中移动的目标点，即推荐支架放置的终点位置。其中，可以预先在推荐支架上标记监测代表点，以用于表征推荐支架在血管中的移动位置的变化情况。

获取所述推荐支架的监测代表点相对于所述目标点的目标距离，也就是说，在通过介入手术机器人自动推送推荐支架时，推荐支架一直在血管中向着与之关联的狭窄部移动，此时，实时获取推荐支架的监测代表点和目标点之间的目标距离，伴随着目标距离的缩小，意味着推荐支架将要达到终点位置。

在所述目标距离大于阈值目标距离的情况下，提高所述介入手术机器人推送所述推荐支架的推进速度，也就是说，当处理器101判断目标距离依然较大，说明推荐支架和与之关联的狭窄部的距离较大，可以提高推进速度。然而，在所述目标距离小于或等于阈值目标距离的情况下，意味着推荐支架即将达到终点位置，过快的推进速度将会使得推荐支架越过目标点，可以降低所述介入手术机器人推送所述推荐支架的推进速度，在所述目标距离为零的情况下，意味着推荐支架被放置于与之关联的狭窄部的目标点（即终点位置），此时，向用户显示提示操作完成的提示语，例如“放置完成”、“结束”等提示语，以提示用户推荐之间已经被放置到合适的位置。如此，通过介入手术机器人自动推送推荐支架到达指定位置，介入手术机器人通过精准微调，可以达到对推荐支架的定位准确，整体过程自动完成，用户操作简便。

在本申请的一些实施例中，所述处理器101进一步配置为：在用户手动将推荐支架推送到血管中的与所述推荐支架相关联的狭窄部时，将第二标记点作为所述推荐支架在血管中移动的目标点；获取所述推荐支架的监测代表点相对于所述目标点的目标距离，并将所述目标距离向用户进行实时显示，以使得用户根据所述目标距离的大小，判断所述推荐支架是否已经到达与所述推荐支架相关联的狭窄部。也就是说，在用户手动将推荐支架推送到血管中的与之关联的狭窄部时，在显示器102的显示界面上显示目标距离的大小，当目标距离为零时，用户知晓推荐支架被放置在与之相关的狭窄部的终点位置，如果目标距离不等于零，说明推荐支架还未被放置于狭窄部，此时，用户也可以根据目标距离的大小，自行调节推荐支架的推进速度。

在本申请中的一些实施例中，提供一种介入手术机器人系统，包括本申请各个实施例所述的介入手术支架辅助选型和定位的装置100。其中，至少一个处理器101可以分布于介入手术机器人系统的机器人工作站、影像工作站中的至少一处，机器人工作站包括在所述介入手术机器人系统中或者与所述介入手术机器人系统通信连接，所述影像工作站与所述介入手术机器人系统通信连接。

基于该实施例所述的介入手术机器人系统，可以自动将基于介入手术支架辅助选型和定位的装置100确定出的推荐支架推送到血管中的狭窄部，提高了放置支架的工作效率，能够实时提醒用户推荐支架移动时监测代表点的位置和目标点的偏差，指导用户准确定位推荐支架的位置，保证了介入手术的精准性，提高了手术的成功率。

在本申请的一些实施例中，处理器101可以是包括一个或多个通用处理设备（诸如微处理器，中央处理单元（CPU），图形处理单元（GPU）等）的处理设备。更具体地说，处理器101可以是复杂指令集计算（CISC）微处理器、精简指令集计算（RISC）微处理器、超长指令字（VLIW）微处理器、运行其他指令集的处理器或运行指令集的组合的处理器。处理器101也可以是一个或多个专用处理设备，例如专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）、数字信号处理器（DSP）、片上系统（SoC）等等。如本领域技术人员将理解的，在一些实施例中，处理器101可以是专用处理器，而不是通用处理器。处理器101可以包括一个或多个已知处理设备，诸如由英特尔公司制造的Pentium TM、Core TM、Xeon TM或Itanium TM系列的微处理器，由AMD公司制造的Turion TM、Athlon TM、Sempron TM、Opteron TM、FX™、Phenom™系列的微处理器或太阳微系统（Sun Microsystems）制造的各种处理器的任一种。处理器101还可以包括图形处理单元，诸如来自Nvidia公司制造的GeForce®、Quadro®、Tesla®系列的GPU，由英特尔TM制造的GMA、Iris TM系列的GPU或者由AMD 公司制造的Radeon TM系列GPU。处理器101还可以包括加速的处理单元，诸如AMD公司制造的桌面A-4（6,8）系列，英特尔公司制造的Xeon Phi TM系列。另外，术语“处理器”或“图像处理器”可以包括多于一个处理器，例如，多核设计或多个处理器，所述多个处理器中的每个处理器具有多核设计。处理器101可以执行存储在存储器（未示出）中的计算机程序指令的序列，以执行本文公开的各种操作、过程、方法。

本申请的一些实施例中，介入手术支架辅助选型和定位的装置100中提供的处理器101执行的各个步骤和处理过程，都可以结合于此，在此不赘述。

本申请描述了各种操作或功能，其可以被实现为软件代码或指令或被定义为软件代码或指令。此类内容可以是可以直接执行的源代码或差分代码(“增量”或“补丁”代码)(“对象”或“可执行”形式)。软件代码或指令可以存储在计算机可读存储介质中，并且在被执行时，可以使机器执行所描述的功能或操作，并且包括以机器(例如，计算装置、电子系统等)可访问的形式存储信息的任何机制，例如可记录或不可记录介质(例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光学存储介质、闪存装置等)。

本申请描述的示例性方法可以至少部分地由机器或计算机实现。在一些实施例中，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器101运行时使得所述处理器101执行本申请各个实施例所述的介入手术支架辅助选型和定位的装置100中的处理器101所执行的步骤。这样的步骤的实现可以包括软件代码，例如微代码、汇编语言代码、高级语言代码等。可以使用各种软件编程技术来创建各种程序或程序模块。例如，程序部分或程序模块可以用或借助Java、Python、C、C++、汇编语言或任何已知的编程语言来设计。可以将这样的软件部分或模块中的一个或多个集成到计算机系统和/或计算机可读介质中。这样的软件代码可以包括用于执行各种方法的计算机可读指令。该软件代码可以形成计算机程序产品或计算机程序模块的一部分。此外，在示例中，软件代码可以有形地存储在一个或多个易失性，非暂时性或非易失性有形计算机可读介质上，例如在执行期间或在其他时间。这些有形计算机可读介质的示例可以包括但不限于硬盘、可移动磁盘、可移动光盘(例如光盘和数字视频盘)、盒式磁带、存储卡或存储棒、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。

对本申请的方法和系统可以进行各种变型和更改。鉴于所申请的系统和相关方法的描述和实践，可以由本领域的技术人员衍生出其他实施例。本申请的各个权利要求都可理解为独立实施例，并且它们之间的任意组合也用作本申请的实施例，并且这些实施例被视为都包括在本申请中。

示例仅视为示例性的，真实范围由所附权利要求书及其等效来表示。

Claims (16)

1.一种介入手术支架辅助选型和定位的装置，其特征在于，所述装置与医院的支架管理数据库可通信连接，包括处理器，其配置为：

获取术中的医疗介入器件在血管中的术中造影图像，并基于所述术中造影图像识别出各个狭窄部以及所述狭窄部的血管狭窄直径；

在所述狭窄部的近侧的第一预设距离处的位置设置第一标记点，在所述狭窄部的远侧的第二预设距离处的位置设置第二标记点；

基于与各个狭窄部相关联的第一标记点和第二标记点，确定各个狭窄部的狭窄关注长度；

基于各个狭窄部的血管狭窄直径和狭窄关注长度，确定推荐支架的支架关注尺寸；

在所述支架管理数据库中查找与所述支架关注尺寸的匹配程度大于匹配阈值的推荐支架，并向术中的用户与各个狭窄部相关联地显示所述推荐支架。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器进一步配置为：

在相邻的两个狭窄部中的一个狭窄部的第一标记点，与另一个狭窄部的第二标记点之间的标记点间距小于预设间距，或，两个标记点之间存在交叠的情况下，

将所述相邻的两个狭窄部合并，来用于向术中的用户与合并后的狭窄部相关联地显示推荐支架。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述狭窄部的近侧的第一预设距离处的位置设置第一标记点，在所述狭窄部的远侧的第二预设距离处的位置设置第二标记点具体包括：

识别在所述狭窄部的近侧的第一关注距离的位置处，和远侧的第二关注距离的位置处否存在斑块；

在所述第一关注距离的位置处和/或所述第二关注距离的位置处存在所述斑块的情况下，

将所述第一关注距离的位置向远离所述狭窄部的近侧的方向移动到第一期望距离的位置，以使得所述斑块处于所述狭窄部的近侧的第一期望距离的范围内，基于所述第一期望距离确定出第一预设距离；

和/或

将所述第二关注距离的位置向远离所述狭窄部的远侧的方向移动到第二期望距离的位置，以使得所述斑块处于所述狭窄部的远侧的第二期望距离的范围内，基于所述第二期望距离确定出第二预设距离。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理器进一步配置为：在所述第一关注距离的位置处不存在所述斑块的情况下，

获取位于第一关注距离的位置处的第一血管直径代表值；

在所述第一血管直径代表值大于或等于血管直径阈值的情况下，将所述第一关注距离作为第一预设距离；或，

在所述第一血管直径代表值小于血管直径阈值的情况下，将所述第一关注距离的位置向远离所述狭窄部的近侧的方向继续移动，以对所述第一关注距离的位置进行更新，直到位于更新后的第一关注距离处的第一血管直径代表值大于或等于血管直径阈值。

5. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理器进一步配置为： 在所述第二关注距离的位置处不存在所述斑块的情况下，

获取位于第二关注距离处的第二血管直径代表值；

在所述第二血管直径代表值大于或等于血管直径阈值的情况下，将所述第二关注距离作为第二预设距离；或，

在所述第二血管直径代表值小于血管直径阈值的情况下，将所述第二关注距离的位置向远离所述狭窄部的远侧的方向继续移动，以对所述第二关注距离的位置进行更新，直到位于更新后的第二关注距离处的第二血管直径代表值大于或等于血管直径阈值。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，基于与各个狭窄部相关联的第一标记点和第二标记点，确定各个狭窄部的狭窄关注长度具体包括：

获取用户操纵所述医疗介入器件在血管中移动的过程中，所述医疗介入器件上的关注点分别经由与各个狭窄部相关联的第一标记点、第二标记点时的第一移动距离和第二移动距离；

基于所述第二移动距离相对于第一移动距离的偏差，确定出各个狭窄部的狭窄关注长度。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器进一步配置为：

对所述术中造影图像，提取包含所述医疗介入器件的血管的中心线；

获取所述医疗介入器件在所述中心线的垂线上对应的像素点数量；

基于所述医疗介入器件的实际直径和所述像素点数量，确定出单个像素点长度；

基于在血管的参考位置以及各个监测位置，处于所述中心线的垂线上对应的像素点数量和单个像素点长度，分别确定出血管参考直径和血管监测直径；

获取所述血管监测直径相对于血管参考直径的比值，基于所述比值与狭窄阈值的大小关系确定出各个狭窄部。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器进一步配置为：在所述支架管理数据库中查找与所述支架关注尺寸的匹配程度大于匹配阈值的推荐支架之前，

对所述支架关注尺寸进行修正，以使得修正后的支架关注尺寸大于修正前的支架关注尺寸。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述支架管理数据库中查找与所述支架关注尺寸的匹配程度大于匹配阈值的推荐支架，具体包括：

在推荐支架的支架关注尺寸的基础上，按照每次查找均增加预设长度的方式，对支架关注尺寸进行更新，以得到更新后的支架关注尺寸；

在所述支架管理数据库中查找与更新后的支架关注尺寸相匹配的推荐支架，在查找到与更新后的支架关注尺寸的匹配程度大于匹配阈值的推荐支架之后，不再进行查找。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述处理器进一步配置为：

在所述支架管理数据库中，始终未查找到与更新后的支架关注尺寸的匹配程度大于匹配阈值的推荐支架的情况下，不再继续查找，而是向用户显示提示用户没有合适的推荐支架的提示语。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器进一步配置为：响应于用户对所述推荐支架的选择操作，在所述术中造影图像中，基于与所述推荐支架相关联的狭窄部的第一标记点和第二标记点，显示所述推荐支架。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述处理器进一步配置为：响应于用户对所述推荐支架的隐藏操作，在显示有推荐支架的术中造影图像中，相关联地隐藏所述推荐支架。

13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器进一步配置为：在通过介入手术机器人自动将推荐支架推送到血管中的与所述推荐支架相关联的狭窄部时，

将第二标记点作为所述推荐支架在血管中移动的目标点；

获取所述推荐支架的监测代表点相对于所述目标点的目标距离；

在所述目标距离大于阈值目标距离的情况下，提高所述介入手术机器人推送所述推荐支架的推进速度；

在所述目标距离小于或等于阈值目标距离的情况下，降低所述介入手术机器人推送所述推荐支架的推进速度；

在所述目标距离为零的情况下，向用户显示提示操作完成的提示语。

14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器进一步配置为：在用户手动将推荐支架推送到血管中的与所述推荐支架相关联的狭窄部时，

将第二标记点作为所述推荐支架在血管中移动的目标点；

获取所述推荐支架的监测代表点相对于所述目标点的目标距离，并将所述目标距离向用户进行实时显示，以使得用户根据所述目标距离的大小，判断所述推荐支架是否已经到达与所述推荐支架相关联的狭窄部。

15.一种介入手术机器人系统，其特征在于，包括权利要求1-14任一项所述的介入手术支架辅助选型和定位的装置。

16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时使所述处理器执行权利要求1-14任一项所述的介入手术支架辅助选型和定位的装置中的处理器所执行的步骤。