CN111685713A - 内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法、***和可读存储介质 - Google Patents

内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法、***和可读存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN111685713A
CN111685713A CN202010700755.8A CN202010700755A CN111685713A CN 111685713 A CN111685713 A CN 111685713A CN 202010700755 A CN202010700755 A CN 202010700755A CN 111685713 A CN111685713 A CN 111685713A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
image
images
endoscope
operator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010700755.8A
Other languages
English (en)
Inventor
孙殿珉
成金玲
张跃忠
刘治
周莉
刘爱芹
李卫民
王海滨
陈永健
杜文青
田广野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Cancer Hospital & Institute (shandong Cancer Hospital)
Original Assignee
Shandong Cancer Hospital & Institute (shandong Cancer Hospital)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Cancer Hospital & Institute (shandong Cancer Hospital) filed Critical Shandong Cancer Hospital & Institute (shandong Cancer Hospital)
Priority to CN202010700755.8A priority Critical patent/CN111685713A/zh
Publication of CN111685713A publication Critical patent/CN111685713A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00004—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing
    • A61B1/00009—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of image signals during a use of endoscope
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00011—Operational features of endoscopes characterised by signal transmission
    • A61B1/00016—Operational features of endoscopes characterised by signal transmission using wireless means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/0002—Operational features of endoscopes provided with data storages
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00043—Operational features of endoscopes provided with output arrangements
    • A61B1/00045—Display arrangement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/045—Control thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/10—Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/30—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/20—Image preprocessing
    • G06V10/25—Determination of region of interest [ROI] or a volume of interest [VOI]
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H30/00—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images
    • G16H30/20—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images for handling medical images, e.g. DICOM, HL7 or PACS
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/10—Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • A61B2034/101—Computer-aided simulation of surgical operations
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
    • A61B2090/373—Surgical systems with images on a monitor during operation using light, e.g. by using optical scanners
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
    • A61B2090/376—Surgical systems with images on a monitor during operation using X-rays, e.g. fluoroscopy
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10116—X-ray image

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Abstract

本发明公开了内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法、***和可读存储介质，内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法，包括：采用不同类型的摄像头对手术中的姿态进行图像采集，处理器基于图像的采集信号，能够快速的采集手术中内窥镜的图像与操作人员的工作姿态图像；处理器将所得的手术中采集到的视频影像通过数据网关传输给手术中影像采集平台。本发明通过采集手术过程中实时动作与位置的信息数据，利用无线网络进行预判处理，将处理过的数据上传至处理器，从而用于模拟手术过程中的实时姿态的显示，并且在以在采集X射线图像之前使用术前图像来提供经优化的规划，可根据经优化的规划来采集感兴趣区域的X射线图像。

Description

内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法、***和可读存储 介质
技术领域
本发明涉及动作姿态的采集技术领域，尤其涉及内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法、***和可读存储介质。
背景技术
内窥镜是集中了传统光学、人体工程学、精密机械、现代电子、数学、软件等于一体的检测仪器。一个具有图像传感器、光学镜头、光源照明、机械装置等，内窥镜是一个配备有灯光的管子，内窥镜可以经人体的天然孔道，或者是经手术做的小切口进入人体内。利用内窥镜可以看到X射线不能显示的病变，因此它对医生非常有用。例如，借助内窥镜医生可以观察胃内的溃疡或肿瘤，据此制定出最佳的治疗方案。
随着医院信息化建设的发展，医院对手术室信息化建设标准也越来越高，手术室是医院中相对重要、特殊的区域，室内各种仪器设备繁多。医生都需要从助手做起，经过长时间的培训，直到具备足够的资历及经验后方可成为术者，而现有的培训方式大多是现场观看学习，但手术室现场能够参加的人手有限，也就是一次手术能够得到培训的人手也有限，使得一些具有教学意义的手术无法允许较多人进入手术室直接观看，同时在手术的过程中，由于观看位置和视角的原因，使得一些关键动作难以看清，不利于得到培训的人观摩研究与学习，少数摄像头电子采集视频学习的方式，由于摄像头的角度不能在手术中调整最优，降低了察看的效果，且在手术中不能提供最佳的规划，影响视频的采集效果。
为此，提出了手术中操作人员姿态信息采集方法、***和可读存储介质。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法、***和可读存储介质，其通过采集手术过程中实时动作与位置的信息数据，利用无线网络进行预判处理，将处理过的数据上传至处理器，从而用于模拟手术过程中的实时姿态的显示，并且在以在采集X射线图像之前使用术前图像来提供经优化的规划，可根据经优化的规划来采集感兴趣区域的X射线图像。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法，包括：
采用不同类型的摄像头对手术中的姿态进行图像采集，处理器基于图像的采集信号，能够快速的采集手术中内窥镜的图像与操作人员的工作姿态图像；
处理器将所得的手术中采集到的视频影像通过数据网关传输给手术中影像采集平台，手术中影像采集平台进行分析处理，得到图像的存储。
优选地，所述摄像头包括术野摄像头与全景摄像头。
优选地，所述采用不同类型的摄像头对手术中的姿态进行图像采集，处理器基于图像的采集信号，能够快速的采集手术中内窥镜的图像与操作人员的工作姿态图像的具体步骤包括：
首先确定内窥镜与术野摄像头的位置，并确定内窥镜与术野摄像头是否正常运行，通过内窥镜与术野摄像头采集手术中不同位置的图像信息。
优选地，所述手术中影像采集平台包括数据采集单元与显示器，所述数据采集单元，用于采集手术过程中实时动作信息的数据采集模块、用于数据处理和传输的数据处理模块，所述显示器，用于展示所采集的手术过程中的图像。
内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法，包括以下步骤：
S1，首先确定内窥镜是否能够正常使用；
S2，当确定内窥镜无法正常使用时，将内窥镜收视图配准到术前图像，并将定位扫描配准到术前图像，此时，再计算内窥镜的位置，方便内窥镜的图像显示，当确定内窥镜正常使用时，则正常运行操作；
S3，在内窥镜视频上选择用于X射线成像的感兴趣的区域，通过内窥镜察看感兴趣区域并且具有一位置，能够更好的察看；
S4，计算最佳的采集位置，以确定针对所感感兴趣区域的最佳的视图，方便展示最佳的采集视频，同时完成视频图像的采集；
S5，在内窥镜运行操作的同时，可采用术野摄像头进行影像采用工作，在采集运行时，***自动判断术野摄像头是否正常运行；
S6,***将自动检测并分析故障原因，当检测无法远程修复时，启动备用术野摄像头进行采集工作，当检测可正常使用时，则确认术野摄像头的采集工作展开；
S7，计算术野摄像头的位置，并计算最佳的采集角度，方便展示最佳的采集视频，以便于完成视频图像的采集工作，同时还能够根据需求针对性的察看一处位置。
优选地，包括手术中影像采集平台；
所述手术中影像采集平台还包括显示器、数据采集单元、处理器及存储器，所述手术中影像采集平台分别与显示器、数据采集单元、处理器及存储器之间电性连接；
所述显示器，用于展示所采集的手术过程中的图像，所述数据采集单元，用于采集手术过程中实时动作信息的数据采集模块、用于数据处理和传输的数据处理模块，所述处理器，用于能够快速的处理分析所采集手术中内窥镜的图像与操作人员的工作姿态图像，所述存储器，用于使用术前图像来提供经优化的规划，以及根据经优化的规划来采集感兴趣区域的X射线图像；
其中，所述数据采集单元还包括动作采集单元、位置采集单元及数据处理模块，所述数据采集单元分别与动作采集单元、位置采集单元及数据处理模块之间电性连接，所述动作采集单元，用于检测手术过程中操作人员的工作姿态在各自由度上的微小动作，并将所获得的数据传送给数据处理单元，所述位置采集单元，用于采集手术过程中的实时位置信息，并将所获得的数据传送给数据处理单元，该单元通过位置传感器实现，所述数据处理模块，将数据接收的并行数据转化为串行数据，并对其编码，传给数据发送。
优选地，所述数据处理模块包括数据接收单元、数据处理单元及数据发送单元，所述数据处理模块分别与数据接收单元、数据处理单元及数据发送单元之间电性连接，所述数据接收单元，用于实时接收数据采集单元的数据，并传递给单片机，该单元由可编程并行接口8255A芯片组成，并行接收数据，所述数据处理单元，用于接收可编程并行接口8255A芯片的数据，将数据接收单元的并行数据转化为串行数据，并对其编码，传给数据发送单元，该单元通过单片机实现，所述数据发送单元，将数据处理单元得到的串行数据通过无线网络传输，用于模拟手术过程中的实时姿态的显示。
内窥镜手术中操作人员姿态信息采集***，所述数据采集模块被执行时实现如下步骤；
检测手术操作人员的微小动作采用并行接收方式，接收由于数据采集单元采集的数据，将其存入单片机中，采用并行转串行方式，将数据接收单元接收的并行数据转化为串行数据，并按照规定的编码规则对数据进行编码和打包，以减少传送过程中的数据量，最后采用串行方式，将数据处理单元生成的实时串行数据发送至处理器。
优选地，所述存储器包括术前规划模块、术前图像模块、图像生成模块、图像优化模块，所述存储器分别与术前规划模块、术前图像模块、图像生成模块、图像优化模块之间电性连接，所述术前规划模块，用于被存储在存储器中并且被配置为提供协作规划，所述术前图像生成模块，用于绘制最佳的一个规划，以在采集X射线图像之前使用术前图像来提供经优化的规划，所述术前图像模块，用于展示术前所生成的图像，所述图像优化模块，用于优化术前图像，方便根据经优化的规划来采集感兴趣区域的X射线图像。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括机器的内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法程序，所述内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法方法程序被处理器执行时，实现如任一项所述的内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法的步骤。
本发明中，通过采集手术过程中实时动作与位置的信息数据，利用无线网络进行预判处理，将处理过的数据上传至处理器，从而用于模拟手术过程中的实时姿态的显示，并且在以在采集X射线图像之前使用术前图像来提供经优化的规划，可根据经优化的规划来采集感兴趣区域的X射线图像。
附图说明
图1为本发明提出的内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法中采集定位扫描的结构框图；
图2为本发明提出的内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法中术野摄像头采集的结构框图；
图3为本发明提出的内窥镜手术中操作人员姿态信息采集***中的结构框图；
图4为本发明提出的内窥镜手术中操作人员姿态信息采集***中存储器的结构框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
参照图1-4，内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法，包括：
采用不同类型的摄像头对手术中的姿态进行图像采集，处理器基于图像的采集信号，能够快速的采集手术中内窥镜的图像与操作人员的工作姿态图像；
处理器将所得的手术中采集到的视频影像通过数据网关传输给手术中影像采集平台，手术中影像采集平台进行分析处理，得到图像的存储。
摄像头包括术野摄像头与全景摄像头。
采用不同类型的摄像头对手术中的姿态进行图像采集，处理器基于图像的采集信号，能够快速的采集手术中内窥镜的图像与操作人员的工作姿态图像的具体步骤包括：
首先确定内窥镜与术野摄像头的位置，并确定内窥镜与术野摄像头是否正常运行，通过内窥镜与术野摄像头采集手术中不同位置的图像信息。
手术中影像采集平台包括数据采集单元与显示器，数据采集单元，用于采集手术过程中实时动作信息的数据采集模块、用于数据处理和传输的数据处理模块，显示器，用于展示所采集的手术过程中的图像。
内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法，包括以下步骤：
S1，首先确定内窥镜是否能够正常使用；
S2，当确定内窥镜无法正常使用时，将内窥镜收视图配准到术前图像，并将定位扫描配准到术前图像，此时，再计算内窥镜的位置，方便内窥镜的图像显示，当确定内窥镜正常使用时，则正常运行操作；
S3，在内窥镜视频上选择用于X射线成像的感兴趣的区域，通过内窥镜察看感兴趣区域并且具有一位置，能够更好的察看；
S4，计算最佳的采集位置，以确定针对所感感兴趣区域的最佳的视图，方便展示最佳的采集视频，同时完成视频图像的采集；
S5，在内窥镜运行操作的同时，可采用术野摄像头进行影像采用工作，在采集运行时，***自动判断术野摄像头是否正常运行；
S6,***将自动检测并分析故障原因，当检测无法远程修复时，启动备用术野摄像头进行采集工作，当检测可正常使用时，则确认术野摄像头的采集工作展开；
S7，计算术野摄像头的位置，并计算最佳的采集角度，方便展示最佳的采集视频，以便于完成视频图像的采集工作，同时还能够根据需求针对性的察看一处位置。
包括手术中影像采集平台；
手术中影像采集平台还包括显示器、数据采集单元、处理器及存储器，手术中影像采集平台分别与显示器、数据采集单元、处理器及存储器之间电性连接；
显示器，用于展示所采集的手术过程中的图像，数据采集单元，用于采集手术过程中实时动作信息的数据采集模块、用于数据处理和传输的数据处理模块，处理器，用于能够快速的处理分析所采集手术中内窥镜的图像与操作人员的工作姿态图像，存储器，用于使用术前图像来提供经优化的规划，以及根据经优化的规划来采集感兴趣区域的X射线图像；
其中，数据采集单元还包括动作采集单元、位置采集单元及数据处理模块，数据采集单元分别与动作采集单元、位置采集单元及数据处理模块之间电性连接，动作采集单元，用于检测手术过程中操作人员的工作姿态在各自由度上的微小动作，并将所获得的数据传送给数据处理单元，位置采集单元，用于采集手术过程中的实时位置信息，并将所获得的数据传送给数据处理单元，该单元通过位置传感器实现，数据处理模块，将数据接收的并行数据转化为串行数据，并对其编码，传给数据发送。
数据处理模块包括数据接收单元、数据处理单元及数据发送单元，数据处理模块分别与数据接收单元、数据处理单元及数据发送单元之间电性连接，数据接收单元，用于实时接收数据采集单元的数据，并传递给单片机，该单元由可编程并行接口8255A芯片组成，并行接收数据，数据处理单元，用于接收可编程并行接口8255A芯片的数据，将数据接收单元的并行数据转化为串行数据，并对其编码，传给数据发送单元，该单元通过单片机实现，数据发送单元，将数据处理单元得到的串行数据通过无线网络传输，用于模拟手术过程中的实时姿态的显示。
内窥镜手术中操作人员姿态信息采集***，数据采集模块被执行时实现如下步骤；
检测手术操作人员的微小动作采用并行接收方式，接收由于数据采集单元采集的数据，将其存入单片机中，采用并行转串行方式，将数据接收单元接收的并行数据转化为串行数据，并按照规定的编码规则对数据进行编码和打包，以减少传送过程中的数据量，最后采用串行方式，将数据处理单元生成的实时串行数据发送至处理器。
存储器包括术前规划模块、术前图像模块、图像生成模块、图像优化模块，存储器分别与术前规划模块、术前图像模块、图像生成模块、图像优化模块之间电性连接，术前规划模块，用于被存储在存储器中并且被配置为提供协作规划，术前图像生成模块，用于绘制最佳的一个规划，以在采集X射线图像之前使用术前图像来提供经优化的规划，术前图像模块，用于展示术前所生成的图像，图像优化模块，用于优化术前图像，方便根据经优化的规划来采集感兴趣区域的X射线图像。
一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中包括机器的内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法程序，内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法方法程序被处理器执行时，实现如任一项的内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法的步骤。
工作时，首先确定内窥镜是否能够正常使用，当确定内窥镜无法正常使用时，将内窥镜收视图配准到术前图像，并将定位扫描配准到术前图像，此时，再计算内窥镜的位置，方便内窥镜的图像显示，当确定内窥镜正常使用时，则正常运行操作，在内窥镜视频上选择用于X射线成像的感兴趣的区域，通过内窥镜察看感兴趣区域并且具有一位置，能够更好的察看，计算最佳的采集位置，以确定针对所感感兴趣区域的最佳的视图，方便展示最佳的采集视频，同时完成视频图像的采集，在内窥镜运行操作的同时，可采用术野摄像头进行影像采用工作，在采集运行时，***自动判断术野摄像头是否正常运行，***将自动检测并分析故障原因，当检测无法远程修复时，启动备用术野摄像头进行采集工作，当检测可正常使用时，则确认术野摄像头的采集工作展开，计算术野摄像头的位置，并计算最佳的采集角度，方便展示最佳的采集视频，以便于完成视频图像的采集工作，同时还能够根据需求针对性的察看一处位置，利用数据采集模块能够检测手术操作人员的微小动作采用并行接收方式，接收由于数据采集单元采集的数据，将其存入单片机中，采用并行转串行方式，将数据接收单元接收的并行数据转化为串行数据，并按照规定的编码规则对数据进行编码和打包，以减少传送过程中的数据量，最后采用串行方式，将数据处理单元生成的实时串行数据发送至处理器，使得手术中影像采集平台利用显示器展示所采集的手术过程中的图像，方便培训者的学习，同时还能够将影像进行存储，方便模拟手术过程，有利于培训者的锻炼学习，提高了培训者的学习效果。
本发明中，通过采集手术过程中实时动作与位置的信息数据，利用无线网络进行预判处理，将处理过的数据上传至处理器，从而用于模拟手术过程中的实时姿态的显示，并且在以在采集X射线图像之前使用术前图像来提供经优化的规划，可根据经优化的规划来采集感兴趣区域的X射线图像。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，本发明的实施例能够采取计算机程序产品的形式，所述计算机程序产品可从计算机可用或计算机可读的存储介质访问，提供由计算机或任意指令运行***使用或与计算机或任意指令运行***连接的程序代码。出于本发明的目的，计算机可用或计算机可读存储介质能够是可以包括、存储、通信、传播或转移用于由指令运行***、装置或设备使用或与之连接的程序的任意装置。所述介质能够是电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体***(或装置或设备)或传播介质。计算机可读介质的范例包括半导体或固态存储器、磁带、可移除计算机软盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬磁盘和光盘。光盘的当前范例包括压缩盘–只读存取(CD-ROM)、压缩盘–读/写(CD-R/W)、蓝光和DVD。
或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例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，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法，其特征在于，包括：
采用不同类型的摄像头对手术中的姿态进行图像采集，处理器基于图像的采集信号，能够快速的采集手术中内窥镜的图像与操作人员的工作姿态图像；
处理器将所得的手术中采集到的视频影像通过数据网关传输给手术中影像采集平台，手术中影像采集平台进行分析处理，得到图像的存储。
2.根据权利要求1所述的内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法，其特征在于，所述摄像头包括术野摄像头与全景摄像头。
3.根据权利要求1所述的内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法，其特征在于，所述采用不同类型的摄像头对手术中的姿态进行图像采集，处理器基于图像的采集信号，能够快速的采集手术中内窥镜的图像与操作人员的工作姿态图像的具体步骤包括：
首先确定内窥镜与术野摄像头的位置，并确定内窥镜与术野摄像头是否正常运行，通过内窥镜与术野摄像头采集手术中不同位置的图像信息。
4.根据权利要求3所述的内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法，其特征在于，所述手术中影像采集平台包括数据采集单元与显示器，所述数据采集单元，用于采集手术过程中实时动作信息的数据采集模块、用于数据处理和传输的数据处理模块，所述显示器，用于展示所采集的手术过程中的图像。
5.根据权利要求1所述的内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法，包括以下步骤：
S1，首先确定内窥镜是否能够正常使用；
S2，当确定内窥镜无法正常使用时，将内窥镜收视图配准到术前图像，并将定位扫描配准到术前图像，此时，再计算内窥镜的位置，方便内窥镜的图像显示，当确定内窥镜正常使用时，则正常运行操作；
S3，在内窥镜视频上选择用于X射线成像的感兴趣的区域，通过内窥镜察看感兴趣区域并且具有一位置，能够更好的察看；
S4，计算最佳的采集位置，以确定针对所感感兴趣区域的最佳的视图，方便展示最佳的采集视频，同时完成视频图像的采集；
S5，在内窥镜运行操作的同时，可采用术野摄像头进行影像采用工作，在采集运行时，***自动判断术野摄像头是否正常运行；
S6,***将自动检测并分析故障原因，当检测无法远程修复时，启动备用术野摄像头进行采集工作，当检测可正常使用时，则确认术野摄像头的采集工作展开；
S7，计算术野摄像头的位置，并计算最佳的采集角度，方便展示最佳的采集视频，以便于完成视频图像的采集工作，同时还能够根据需求针对性的察看一处位置。
6.根据权利要求1所述的内窥镜手术中操作人员姿态信息采集***，其特征在于，包括手术中影像采集平台；
所述手术中影像采集平台还包括显示器、数据采集单元、处理器及存储器，所述手术中影像采集平台分别与显示器、数据采集单元、处理器及存储器之间电性连接；
所述显示器，用于展示所采集的手术过程中的图像，所述数据采集单元，用于采集手术过程中实时动作信息的数据采集模块、用于数据处理和传输的数据处理模块，所述处理器，用于能够快速的处理分析所采集手术中内窥镜的图像与操作人员的工作姿态图像，所述存储器，用于使用术前图像来提供经优化的规划，以及根据经优化的规划来采集感兴趣区域的X射线图像；
其中，所述数据采集单元还包括动作采集单元、位置采集单元及数据处理模块，所述数据采集单元分别与动作采集单元、位置采集单元及数据处理模块之间电性连接，所述动作采集单元，用于检测手术过程中操作人员的工作姿态在各自由度上的微小动作，并将所获得的数据传送给数据处理单元，所述位置采集单元，用于采集手术过程中的实时位置信息，并将所获得的数据传送给数据处理单元，该单元通过位置传感器实现，所述数据处理模块，将数据接收的并行数据转化为串行数据，并对其编码，传给数据发送。
7.根据权利要求6所述的内窥镜手术中操作人员姿态信息采集***，其特征在于，所述数据处理模块包括数据接收单元、数据处理单元及数据发送单元，所述数据处理模块分别与数据接收单元、数据处理单元及数据发送单元之间电性连接，所述数据接收单元，用于实时接收数据采集单元的数据，并传递给单片机，该单元由可编程并行接口8255A芯片组成，并行接收数据，所述数据处理单元，用于接收可编程并行接口8255A芯片的数据，将数据接收单元的并行数据转化为串行数据，并对其编码，传给数据发送单元，该单元通过单片机实现，所述数据发送单元，将数据处理单元得到的串行数据通过无线网络传输，用于模拟手术过程中的实时姿态的显示。
8.根据权利要求7所述的内窥镜手术中操作人员姿态信息采集***，其特征在于，所述数据采集模块被执行时实现如下步骤；
检测手术操作人员的微小动作采用并行接收方式，接收由于数据采集单元采集的数据，将其存入单片机中，采用并行转串行方式，将数据接收单元接收的并行数据转化为串行数据，并按照规定的编码规则对数据进行编码和打包，以减少传送过程中的数据量，最后采用串行方式，将数据处理单元生成的实时串行数据发送至处理器。
9.根据权利要求8所述的内窥镜手术中操作人员姿态信息采集***，其特征在于，所述存储器包括术前规划模块、术前图像模块、图像生成模块、图像优化模块，所述存储器分别与术前规划模块、术前图像模块、图像生成模块、图像优化模块之间电性连接，所述术前规划模块，用于被存储在存储器中并且被配置为提供协作规划，所述术前图像生成模块，用于绘制最佳的一个规划，以在采集X射线图像之前使用术前图像来提供经优化的规划，所述术前图像模块，用于展示术前所生成的图像，所述图像优化模块，用于优化术前图像，方便根据经优化的规划来采集感兴趣区域的X射线图像。
10.一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中包括机器的内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法程序，所述内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1至5中任一项所述的内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法的步骤。
CN202010700755.8A 2020-07-20 2020-07-20 内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法、***和可读存储介质 Pending CN111685713A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010700755.8A CN111685713A (zh) 2020-07-20 2020-07-20 内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法、***和可读存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010700755.8A CN111685713A (zh) 2020-07-20 2020-07-20 内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法、***和可读存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111685713A true CN111685713A (zh) 2020-09-22

Family

ID=72486376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010700755.8A Pending CN111685713A (zh) 2020-07-20 2020-07-20 内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法、***和可读存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111685713A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113069220A (zh) * 2021-03-23 2021-07-06 布令可科技(上海)有限公司 一种手术器材及手术器材使用过程记录***
CN114224268A (zh) * 2022-02-24 2022-03-25 极限人工智能有限公司 图像处理装置以及内窥镜影像***
CN116269155A (zh) * 2023-03-22 2023-06-23 新光维医疗科技(苏州)股份有限公司 图像诊断方法、图像诊断装置、及图像诊断程序

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030174205A1 (en) * 2002-03-12 2003-09-18 Amling Marc R. Endoscope reader
US20080303899A1 (en) * 2007-06-06 2008-12-11 George Berci Video System For Viewing An Object On A Body
US20130050517A1 (en) * 2011-08-26 2013-02-28 International Business Machines Corporation Visual content-aware automatic camera adjustment
CN103280144A (zh) * 2013-04-07 2013-09-04 浙江工业大学 一种模拟手术训练***
CN103325400A (zh) * 2013-05-17 2013-09-25 北京中科大洋信息技术有限公司 一种手术影像录播示教***和方法
CN103473976A (zh) * 2013-08-16 2013-12-25 浙江工业大学 脑外科手术模拟训练***的数据采集装置
CN104411248A (zh) * 2012-06-28 2015-03-11 皇家飞利浦有限公司 在内窥镜外科手术中用于最佳图像采集的c型臂轨迹规划
CN106981200A (zh) * 2017-03-29 2017-07-25 江苏新亿迪智能科技有限公司 城市轨道交通智能监控***
CN109348108A (zh) * 2018-11-12 2019-02-15 南京迈瑞生物医疗电子有限公司 一种术野摄像头、术野摄像头的调节方法、计算机设备及可读存储介质
CN109330710A (zh) * 2018-11-12 2019-02-15 南京迈瑞生物医疗电子有限公司 术野图像控制***、方法、计算机设备及存储介质
CN109683484A (zh) * 2018-12-13 2019-04-26 天津小拇指净化技术有限公司 一种数字一体化的手术室集中控制***

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030174205A1 (en) * 2002-03-12 2003-09-18 Amling Marc R. Endoscope reader
US20080303899A1 (en) * 2007-06-06 2008-12-11 George Berci Video System For Viewing An Object On A Body
US20130050517A1 (en) * 2011-08-26 2013-02-28 International Business Machines Corporation Visual content-aware automatic camera adjustment
CN104411248A (zh) * 2012-06-28 2015-03-11 皇家飞利浦有限公司 在内窥镜外科手术中用于最佳图像采集的c型臂轨迹规划
CN103280144A (zh) * 2013-04-07 2013-09-04 浙江工业大学 一种模拟手术训练***
CN103325400A (zh) * 2013-05-17 2013-09-25 北京中科大洋信息技术有限公司 一种手术影像录播示教***和方法
CN103473976A (zh) * 2013-08-16 2013-12-25 浙江工业大学 脑外科手术模拟训练***的数据采集装置
CN106981200A (zh) * 2017-03-29 2017-07-25 江苏新亿迪智能科技有限公司 城市轨道交通智能监控***
CN109348108A (zh) * 2018-11-12 2019-02-15 南京迈瑞生物医疗电子有限公司 一种术野摄像头、术野摄像头的调节方法、计算机设备及可读存储介质
CN109330710A (zh) * 2018-11-12 2019-02-15 南京迈瑞生物医疗电子有限公司 术野图像控制***、方法、计算机设备及存储介质
CN109683484A (zh) * 2018-12-13 2019-04-26 天津小拇指净化技术有限公司 一种数字一体化的手术室集中控制***

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
邱冬莉: "医院智能化综合视频***设计与分析", 《智能建筑》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113069220A (zh) * 2021-03-23 2021-07-06 布令可科技(上海)有限公司 一种手术器材及手术器材使用过程记录***
CN114224268A (zh) * 2022-02-24 2022-03-25 极限人工智能有限公司 图像处理装置以及内窥镜影像***
CN114224268B (zh) * 2022-02-24 2022-05-03 极限人工智能有限公司 图像处理装置以及内窥镜影像***
CN116269155A (zh) * 2023-03-22 2023-06-23 新光维医疗科技(苏州)股份有限公司 图像诊断方法、图像诊断装置、及图像诊断程序
CN116269155B (zh) * 2023-03-22 2024-03-22 新光维医疗科技(苏州)股份有限公司 图像诊断方法、图像诊断装置、及图像诊断程序

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4296278B2 (ja) 医療用コクピットシステム
KR102523779B1 (ko) 수술 절차 아틀라스를 갖는 수술 시스템의 구성
US12046358B2 (en) Configuration of the display settings and displayed information based on the recognition of the user(s) and awareness of procedure, location or usage
CN111685713A (zh) 内窥镜手术中操作人员姿态信息采集方法、***和可读存储介质
KR102661990B1 (ko) 관형 조직망의 탐색
TW201936114A (zh) 用於遠距醫療的方法和設備
CN110475509A (zh) 使用惯性测量单元提高手术准确性的***、设备和方法
CN110062608A (zh) 带有基于扫描的定位的远程操作手术***
CN107995855A (zh) 用于使用运动捕获数据来规划和执行关节置换流程的方法和***
CN102439631A (zh) 不具有电磁跟踪和术前扫描路线图的实时镜跟踪和分支标记
KR101822383B1 (ko) 치과 수술 영상 제공시스템
Li et al. Image-guided navigation of a robotic ultrasound probe for autonomous spinal sonography using a shadow-aware dual-agent framework
CN109996509A (zh) 带有基于外科医生技能水平的器械控制的远程操作手术***
US20220375620A1 (en) Surgical Simulation System With Coordinated Imagining
JP7245360B2 (ja) 学習モデルの生成方法、プログラム、手技支援システム、情報処理装置、情報処理方法及び内視鏡用プロセッサ
JP2023502927A (ja) 外科手術環境において使用するための視認システム
CN115087408A (zh) 用于手术环境中的光学跟踪和表面采集的方法及其装置
US20210378754A1 (en) Digitization of an operating room
CN115426971A (zh) 具有内置结构化光模块的光学跟踪装置
KR101992919B1 (ko) 관절 검진 시스템
KR20120008292A (ko) 가상 관절경 수술 시스템
US20220384017A1 (en) Aggregated network of surgical hubs for efficiency analysis
KR20210144663A (ko) 수술 동안 원격 카메라의 배향을 위한 유저 인터페이스 엘리먼트
CN115719552B (zh) 一种基于xr技术的远程手术教学***及其教学方法
US12042944B2 (en) Robotic surgical system with graphical user interface

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200922