CN117224348A - 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 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了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，通过预先设定的造影图像序列获取各个指定血管位置，当造影导管到达指定位置后，开始曝光进行造影图像采集，在完成一个位置的造影图像后，如果医生没有提出异议，自动获取序列中的下一个位置，移动DSA和导管床至下一位置进行造影，直到完成整个序列中的所有位置。本发明实施例在手术过程中医生可以实时对机器操作进行远程监控，出现异常时可以随时纠正，有效解决了现有技术需要由多位医生站在导管床前手动控制DSA和导管床进行图像位置的调整，手术时间长的技术问题，简化医生操作，避免对医生造成辐射伤害，提高手术质量，降低造影剂用量，提高精度的同时减少手术时间。

Description

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

技术领域

本发明实施例涉及医疗自动化领域，具体涉及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。

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，用于对患者的血管情况进行诊断。在介入造影手术中，DSA（Digital Subtraction Angiography，数控减影血管造影）呈现的是2D图像，想要获得患者完整的立体血管信息需要对患者部位进行多个不同角度的造影图像，以便观察到更为全面的血管图像信息。介入造影技术目前普遍用于临床各种疾病的诊断与治疗中，血管造影可以准确地反映血管病变的部位和程度，有助于医生及时发现病情并控制病情进展，提升患者的生存率。

目前需要由多位医生站在导管床前手动控制DSA和导管床进行图像位置的调整，手术时间较长，为了防止辐射射线对医生身体的侵蚀，需要穿着沉重的铅衣以减少X射线摄入，但依旧会对人体造成损伤。

发明内容

为此，本发明实施例提供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，以解决现有技术需要由多位医生站在导管床前手动控制DSA和导管床进行图像位置的调整，手术时间长的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的方法，所述方法包括：

S1、获取当前手术类型与对应医生偏好，根据所述当前手术类型与所述对应医生偏好生成采集位置序列，造影导管移动至目标血管的开口位置，通过控制按钮远程控制开始造影；

S2、从所述采集位置序列中提取一个位置并自动控制DSA机头与导管床进行角度调整，进行曝光并采集造影图像，完成后停止曝光，生成当前位置图像造影；

S3、分析所述当前位置图像造影并判断所述当前位置图像造影是否存在问题，如果存在问题，则通过控制按钮远程暂停动作并进行问题排查直至问题解决，重新对当前位置进行造影，如果不存在问题，则自动切换至下一位置，等待DSA与导管床移动到位后控制DSA进行曝光并采集造影图像，生成对应位置图像造影；

S4、重复步骤S2和步骤S3直至所述采集位置序列中的全部位置均已完成采集并判断医生是否做出指示，如果医生做出指示，则按照所述指示行动，如果医生未作出指示，则控制DSA与导管床退回至初始位置。

进一步地，从所述采集位置序列中提取一个位置并自动控制DSA机头与导管床进行角度调整，包括：

从所述采集序列中提取当前预设位置信息并从所述当前预设位置信息中提取DSA机头在空间坐标系中的角度值、分辨率与引导导管推荐位置信息；

利用角度值、分辨率与引导导管推荐位置信息进行计算，获取DSA在当前位置下各个电机转轴对应的转动位置信息；

根据所述当前位置信息与转动位置信息获取电机所需旋转角度并设定转动速度控制各个电机进行角度调整。

进一步地，实时检测各个电机的机头是否发生碰撞，包括：

在各个电机运动过程中，实时检测各个电机的当前运行状态并判断是否发生碰撞；

如果发生碰撞，则立即发出指令停止电机的移动；

如果未发生碰撞，则电机继续移动直至到达预定位置。

进一步地，获取当前手术类型与对应医生偏好，根据所述当前手术类型与所述对应医生偏好生成采集位置序列，还包括：

根据当前手术类型生成常用位置信息；

输入当前医生偏好并选取多个位置作为默认值；

根据需要调整各个位置的参数值并保存，生成采集位置序列。

进一步地，从所述采集位置序列中提取一个位置并自动控制DSA机头与导管床进行角度调整，进行曝光并采集造影图像，完成后停止曝光，生成当前位置图像造影，包括：

获取用户选定的预设序列，从所述预设序列中提取预设位置信息；

根据所述位置信息进行计算，获得DSA在当前位置各个电机转轴的对应转动位置信息并计算旋转角度；

根据预设转速控制各个点击进行转动，获取DSA机头最终停留位置并控制DSA机头到达最终停留位置；

当DSA机头到达最终停留位置时，通过透视模式进行图像采集，获得采集到的实时图像并获取当前引导导管的实时位置。

更进一步地，从所述采集位置序列中提取一个位置并自动控制DSA机头与导管床进行角度调整，进行曝光并采集造影图像，完成后停止曝光，生成当前位置图像造影，还包括：

根据当前引导导管的推荐预设位置判断所述当前引导导管的实时位置与推荐预设位置是否一致；

如果所述当前引导导管的实时位置与推荐预设位置一致，则当前位置为推荐预设位置；

如果所述当前引导导管的实时位置与推荐预设位置不一致，则计算所述当前引导导管的实时位置与推荐预设位置的位置值与偏差值；

根据所述偏差值计算导管床的移动方向与移动距离并对所述导管床上的不同点击发送运动控制指令，控制对应电机进行位置移动；

实时检测所述当前引导导管的实时位置与推荐预设位置关系直至所述当前引导导管的实时位置与推荐预设位置一致。

优选地，一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的方法还包括：

在DSA与导管床的移动过程中，医生可以根据实际情况需要对位置信息进行调整，DSA与导管床根据调整后的采集位置序列进行采集；

其中，所述调整包括增加位置信息、删除位置信息和调整位置信息在序列中的位置。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的系统，所述系统包括：

采集位置序列获取模块，用于获取当前手术类型与对应医生偏好，根据所述当前手术类型与所述对应医生偏好生成采集位置序列，造影导管移动至目标血管的开口位置，通过控制按钮远程控制开始造影；

角度调整模块，用于从所述采集位置序列中提取一个位置并自动控制DSA机头与导管床进行角度调整，进行曝光并采集造影图像，完成后停止曝光，生成当前位置图像造影；

分析模块，用于分析所述当前位置图像造影并判断所述当前位置图像造影是否存在问题，如果存在问题，则通过控制按钮远程暂停动作并进行问题排查直至问题解决，重新对当前位置进行造影，如果不存在问题，则自动切换至下一位置，等待DSA与导管床移动到位后控制DSA进行曝光并采集造影图像，生成对应位置图像造影；

循环采集模块，用于重复步骤S2和步骤S3直至所述采集位置序列中的全部位置均已完成采集并判断医生是否做出指示，如果医生做出指示，则按照所述指示行动，如果医生未作出指示，则控制DSA与导管床退回至初始位置。

本发明实施例具有如下优点：

本发明实施例通过预先设定的造影图像序列获取各个指定血管位置，当造影导管到达指定位置后，开始曝光进行造影图像采集，在完成一个位置的造影图像后，如果医生没有提出异议，自动获取序列中的下一个位置，移动DSA和导管床至下一位置进行造影，直到完成整个序列中的所有位置。本发明实施例在手术过程中医生可以实时对机器操作进行远程监控，出现异常时可以随时纠正，有效解决了现有技术需要由多位医生站在导管床前手动控制DSA和导管床进行图像位置的调整，手术时间长的技术问题，简化医生操作，避免对医生造成辐射伤害，提高手术质量，降低造影剂用量，提高精度的同时减少手术时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的系统的逻辑结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的方法中的DSA和导管床自动控制的流程示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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。

随着医学影像技术的不断发展，介入造影手术已经成为现代医疗领域中不可或缺的一部分。然而，传统的介入造影手术存在诸多问题，如医生需要在导管床旁操作，不可避免地受到长期辐射伤害；手术中对DSA和导管床的控制复杂，需要多名医生配合，控制要求高；需要多次调整可能耗费时间长；需要多设备协调操作等。这些问题严重影响了手术的效率和质量，甚至损害医生的健康。

为了解决上述通过被动抵抗的避免雷达干扰方式的无法确保避免干扰效果好坏的局限性的技术问题。

参考图1，本发明实施例公开了一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的系统，该系统包括：采集位置序列获取模块1；角度调整模块2；分析模块3；循环采集模块4。

与上述公开的一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的系统相对应，本发明实施例还公开了一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的方法。以下结合上述描述的一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的系统详细介绍本发明实施例中公开的一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的方法。

参考图2，本发明公开了一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的方法，所述方法包括：

S1、获取当前手术类型与对应医生偏好，根据所述当前手术类型与所述对应医生偏好生成采集位置序列，造影导管移动至目标血管的开口位置，通过控制按钮远程控制开始造影。

S2、从所述采集位置序列中提取一个位置并自动控制DSA机头与导管床进行角度调整，进行曝光并采集造影图像，完成后停止曝光，生成当前位置图像造影。

S3、分析所述当前位置图像造影并判断所述当前位置图像造影是否存在问题，如果存在问题，则通过控制按钮远程暂停动作并进行问题排查直至问题解决，重新对当前位置进行造影，如果不存在问题，则自动切换至下一位置，等待DSA与导管床移动到位后控制DSA进行曝光并采集造影图像，生成对应位置图像造影。

S4、重复步骤S2和步骤S3直至所述采集位置序列中的全部位置均已完成采集并判断医生是否做出指示，如果医生做出指示，则按照所述指示行动，如果医生未作出指示，则控制DSA与导管床退回至初始位置。

进一步地，从所述采集序列中提取当前预设位置信息并从所述当前预设位置信息中提取DSA机头在空间坐标系中的角度值、分辨率与引导导管推荐位置信息；利用角度值、分辨率与引导导管推荐位置信息进行计算，获取DSA在当前位置下各个电机转轴对应的转动位置信息；根据所述当前位置信息与转动位置信息获取电机所需旋转角度并设定转动速度控制各个电机进行角度调整。

在各个电机运动过程中，实时检测各个电机的当前运行状态并判断是否发生碰撞；如果发生碰撞，则立即发出指令停止电机的移动；如果未发生碰撞，则电机继续移动直至到达预定位置。

进一步地，根据当前手术类型生成常用位置信息；输入当前医生偏好并选取多个位置作为默认值；根据需要调整各个位置的参数值并保存，生成采集位置序列。

例如，在冠脉造影手术中，常用的位置信息有头位、蜘蛛位、足位，医生可以根据个人习惯，从中选取若干个位置信息作为当前用户的默认值，当没有想要的位置可以选择时，则可以自定义添加位置信息。还可以调整各个位置信息的先后顺序，也可以对每个位置信息的进行参数微调，以到达希望的结果。在全部操作完成后，将该位置序列命名并保存，方便随时使用。

其中，本发明实施例可以保存多项采集位置序列，以便于应对不同的情况，便于随时切换使用。

进一步地，参考图3，从所述采集位置序列中提取一个位置并自动控制DSA机头与导管床进行角度调整，进行曝光并采集造影图像，完成后停止曝光，生成当前位置图像造影，包括：获取用户选定的预设序列，从所述预设序列中提取预设位置信息；根据所述位置信息进行计算，获得DSA在当前位置各个电机转轴的对应转动位置信息并计算旋转角度；根据预设转速控制各个点击进行转动，获取DSA机头最终停留位置并控制DSA机头到达最终停留位置；当DSA机头到达最终停留位置时，通过透视模式进行图像采集，获得采集到的实时图像并获取当前引导导管的实时位置。

更进一步地，参考图3，根据当前引导导管的推荐预设位置判断所述当前引导导管的实时位置与推荐预设位置是否一致；如果所述当前引导导管的实时位置与推荐预设位置一致，则当前位置为推荐预设位置；如果所述当前引导导管的实时位置与推荐预设位置不一致，则计算所述当前引导导管的实时位置与推荐预设位置的位置值与偏差值；根据所述偏差值计算导管床的移动方向与移动距离并对所述导管床上的不同点击发送运动控制指令，控制对应电机进行位置移动；实时检测所述当前引导导管的实时位置与推荐预设位置关系直至所述当前引导导管的实时位置与推荐预设位置一致。

例如，根据当前位置下图像中导引导管的推荐预设位置B判断当前导引导管的实时位置C是否与推荐预设位置B一致，如果一致，说明该位置能够进行采集，整个导管床移动到合适位置上。

如果不一致，则计算C和B位置值，得出偏差值，然后计算导管床的移动方向和移动距离。将该信息转化为对应的导管床上不同电机的运动控制指令，然后控制对应电机进行运动。

在运动过程中，实时检测DSA采集的图像中位置C和B的关系，直到B和C的位置一致为止。此过程为单个位置信息调整的过程，整个流程中，需要重复多次，以达到完成整个手术过程的目的。

优选地，一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的方法还包括：

在DSA与导管床的移动过程中，医生可以根据实际情况需要对位置信息进行调整，DSA与导管床根据调整后的采集位置序列进行采集；

其中，所述调整包括增加位置信息、删除位置信息和调整位置信息在序列中的位置。

本发明实施例能够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，手术中对DSA和导管床的控制复杂，需要多名医生配合，控制要求高，需要多次调整可能耗费时间长，需要多设备协调操作，图像位置不准确可能需要重新造影，影响手术效率等问题。

本发明实施例有如下优点：

1）本发明实施例能够协调配合DSA和导管床进行自动控制，完成各个位置的造影图像采集，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，医生不再需要穿着铅衣进行操作，避免了穿着铅衣对骨骼损伤，有效避免X射线的照射。

2）本发明实施例能够分析实时图像，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实习医生对手术不熟悉而带来的失误，提高了手术质量。

3）本发明实施例可以根据不同医生习惯设定不同用户的预设图像序列，医生在术中可以根据患者血管图像情况，随时进行在预设序列中增加和删除特定的图像位置，使得医生使用起来更加方便。

4）本发明实施例能够更准确地控制DSA和导管床，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。

5）本发明实施例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，可保障手术的安全进行。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、获取当前手术类型与对应医生偏好，根据所述当前手术类型与所述对应医生偏好生成采集位置序列，造影导管移动至目标血管的开口位置，通过控制按钮远程控制开始造影；

S2、从所述采集位置序列中提取一个位置并自动控制DSA机头与导管床进行角度调整，进行曝光并采集造影图像，完成后停止曝光，生成当前位置图像造影；

S3、分析所述当前位置图像造影并判断所述当前位置图像造影是否存在问题，如果存在问题，则通过控制按钮远程暂停动作并进行问题排查直至问题解决，重新对当前位置进行造影，如果不存在问题，则自动切换至下一位置，等待DSA与导管床移动到位后控制DSA进行曝光并采集造影图像，生成对应位置图像造影；

S4、重复步骤S2和步骤S3直至所述采集位置序列中的全部位置均已完成采集并判断医生是否做出指示，如果医生做出指示，则按照指示行动，如果医生未作出指示，则控制DSA与导管床退回至初始位置。

2.如权利要求1所述的一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的方法，其特征在于，从所述采集位置序列中提取一个位置并自动控制DSA机头与导管床进行角度调整，包括：

从所述采集位置序列中提取当前预设位置信息并从所述当前预设位置信息中提取DSA机头在空间坐标系中的角度值、分辨率与引导导管推荐位置信息；

利用角度值、分辨率与引导导管推荐位置信息进行计算，获取DSA在当前位置下各个电机转轴对应的转动位置信息；

根据所述当前位置信息与转动位置信息获取电机所需旋转角度并设定转动速度控制各个电机进行角度调整。

3.如权利要求2所述的一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的方法，其特征在于，实时检测各个电机的机头是否发生碰撞，包括：

在各个电机运动过程中，实时检测各个电机的当前运行状态并判断是否发生碰撞；

如果发生碰撞，则立即发出指令停止电机的移动；

如果未发生碰撞，则电机继续移动直至到达预定位置。

4.如权利要求3所述的一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的方法，其特征在于，获取当前手术类型与对应医生偏好，根据所述当前手术类型与所述对应医生偏好生成采集位置序列，还包括：

根据当前手术类型生成常用位置信息；

输入当前医生偏好并选取多个位置作为默认值；

根据需要调整各个位置的参数值并保存，生成采集位置序列。

5.如权利要求4所述的一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的方法，其特征在于，从所述采集位置序列中提取一个位置并自动控制DSA机头与导管床进行角度调整，进行曝光并采集造影图像，完成后停止曝光，生成当前位置图像造影，包括：

获取用户选定的预设序列，从所述预设序列中提取预设位置信息；

根据所述位置信息进行计算，获得DSA在当前位置各个电机转轴的对应转动位置信息并计算旋转角度；

根据预设转速控制各个点击进行转动，获取DSA机头最终停留位置并控制DSA机头到达最终停留位置；

当DSA机头到达最终停留位置时，通过透视模式进行图像采集，获得采集到的实时图像并获取当前引导导管的实时位置。

6.如权利要求5所述的一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的方法，其特征在于，从所述采集位置序列中提取一个位置并自动控制DSA机头与导管床进行角度调整，进行曝光并采集造影图像，完成后停止曝光，生成当前位置图像造影，还包括：

根据当前引导导管的推荐预设位置判断所述当前引导导管的实时位置与推荐预设位置是否一致；

如果所述当前引导导管的实时位置与推荐预设位置一致，则当前位置为推荐预设位置；

如果所述当前引导导管的实时位置与推荐预设位置不一致，则计算所述当前引导导管的实时位置与推荐预设位置的位置值与偏差值；

根据所述偏差值计算导管床的移动方向与移动距离并对所述导管床上的不同点击发送运动控制指令，控制对应电机进行位置移动；

实时检测所述当前引导导管的实时位置与推荐预设位置关系直至所述当前引导导管的实时位置与推荐预设位置一致。

7.如权利要求6所述的一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在DSA与导管床的移动过程中，医生可以根据实际情况需要对位置信息进行调整，DSA与导管床根据调整后的采集位置序列进行采集；

其中，所述调整包括增加位置信息、删除位置信息和调整位置信息在序列中的位置。

8.一种基于介入造影手术的自动调整造影位置的系统，其特征在于，所述系统包括：

采集位置序列获取模块，用于获取当前手术类型与对应医生偏好，根据所述当前手术类型与所述对应医生偏好生成采集位置序列，造影导管移动至目标血管的开口位置，通过控制按钮远程控制开始造影；

角度调整模块，用于从所述采集位置序列中提取一个位置并自动控制DSA机头与导管床进行角度调整，进行曝光并采集造影图像，完成后停止曝光，生成当前位置图像造影；

分析模块，用于分析所述当前位置图像造影并判断所述当前位置图像造影是否存在问题，如果存在问题，则通过控制按钮远程暂停动作并进行问题排查直至问题解决，重新对当前位置进行造影，如果不存在问题，则自动切换至下一位置，等待DSA与导管床移动到位后控制DSA进行曝光并采集造影图像，生成对应位置图像造影；

循环采集模块，用于重复步骤S2和步骤S3直至所述采集位置序列中的全部位置均已完成采集并判断医生是否做出指示，如果医生做出指示，则按照指示行动，如果医生未作出指示，则控制DSA与导管床退回至初始位置。