外科手术中为手术器械插入显示计时信号的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及外科手术辅助。在一个实施例中，分别确定在第一位置组和多个第二位置组的确定多个相似度测量值。所述第一位置组通过在手术前采集的安装在病人身上的多个传感器的图像获得。所述第二位置组通过多个传感器和由病人的运动引起的变化获得。目标病灶在手术前获取的用于获得病灶显示对象的图像中被分割。所述病灶显示对象被复制以产生多个病灶显示对象。所述多个病灶显示对象被呈现在显示器中，从而多个病灶显示对象之间的距离随着所述多个相似度测量值而改变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】交叉引用的相关申请本申请要求2014年2月12日提交的，申请号为61/938,986，专利技术名称为“在介入手术中为探针插入显示计时信号的图形用户界面”的美国专利申请，以及2015年2月11日提交的，申请号为14/619,576，专利技术名称为“在外科手术为手术器械插入显示计时信号的方法和系统”的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本专利技术涉及外科手术辅助。更具体地，本专利技术涉及外科手术中为手术器械插入显示计时信号的方法、系统和程序。技术背景在图像引导介入过程，如探针活检或肿瘤消融中，介入放射医生基于在手术前实时获取的病人的图像放置针头或消融探针。为了安全，探针需要逐步向目标推进。而探针可以逐步向目标前进，并且在每个探针通过之后，获取新的图像，用于以一个探针推进中探针位置和方向的验证和/或调整。重复这一过程直至到达目标。特别是对于靠近如大血管、心脏等重要器官的病灶尤为重要。探针引导所用的成像形式可以包括但不限于计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)、或超声(US)。介入放射科医生基于所述图像进行探针插入或探针推进，因此使探针推进时病人的情况尽可能的与图像获取时保持一致是非常重要的。病人的移动或呼吸都可能导致目标位置改变。当通过适当的措施，例如与病人沟通，使病人的移动最小化后，需要采用更加准确的方法对病人的呼吸进行控制和监测。由于无法保证病人在屏息时情况完全相同，屏住呼吸也不是一个可行的方案。此外，由于自身的健康状况，病人也可能无法屏住呼吸。现有技术公开了一种磁性位置传感器，提出了能够实时追踪探针位置的方法，以便于通过类似GPS的方式实施探针引导。在病人呼吸期间通过图像中的传感器位置和实时传感器位置提取出指示探针插入的最佳时间的计时信号。所述计时信号被显示为一条类似于监视器上的心电图(EKG)信号的曲线。介入放射科医生根据所述显示的计时信号捕捉时机进行探针插入或推进。然而，探针引导期间医生的视觉注意集中在屏幕上显示的目标病灶上。在屏幕的不同位置上显示曲线形的计时信号是不直观的，对于医生来说在操作探针的同时采取行动是很困难的。因此，亟需提供一种解决上述问题的技术方案。
技术实现思路
本专利技术涉及外科手术辅助。更具体地，本专利技术涉及外科手术中为手术器械插入显示计时信号的方法、系统和程序。在一个实施例中，公开了一种用于具有至少一个处理器、存储器和连接到外科手术辅助网络的通信平台的计算机设备上的方法。分别确定在第一位置组和多个第二位置组之间的多个相似度测量值。所述第一位置组通过在手术前采集的安装在病人身上的多个传感器的图像获得。所述第二位置组通过多个传感器和由病人的运动引起的变化获得。目标病灶在手术前获取的用于获得病灶显示对象的图像中被分割。所述病灶显示对象被复制以产生多个病灶显示对象。所述多个病灶显示对象被呈现在显示器中，从而多个病灶显示对象之间的距离随着所述多个相似度测量值而改变。在另一个实施例中，公开了一种用于具有至少一个处理器、存储器和连接到网络的通信平台的计算机设备上的方法。分别确定在第一位置组和多个第二位置组之间的多个相似度测量值。所述第一位置组通过在手术前采集的安装在目标上的多个传感器的图像获得。所述第二位置组通过多个传感器和由目标的运动引起的变化获得。目标对象在手术前获取的用于获得目标显示对象的图像中被分割。所述目标显示对象被复制以产生多个目标显示对象。所述多个目标显示对象被呈现在显示器中，从而多个目标显示对象之间的距离随着所述多个相似度测量值而改变。在不同的实施例中，公开了一种用于外科手术辅助的系统。所述系统包括计时信号提取单元、目标病灶模拟单元、目标病灶复制单元、以及可视化单元。所述计时信号提取单元被配置用于分别确定在第一位置组和多个第二位置组之间的多个相似度测量值。所述第一位置组通过在手术前采集的安装在病人身上的多个传感器的图像获得。所述第二位置组通过多个传感器和由病人的运动引起的变化获得。所述目标病灶模拟单元被配置用于在手术前获取的用于获得目标显示对象的图像中分割目标病灶。所述目标病灶复制单元被配置用于复制所述病灶显示对象以产生多个目标显示对象。所述可视化单元被配置用于在显示器中呈现多个目标显示对象，从而多个目标显示对象之间的距离随着所述多个相似度测量值而改变。与用于实施本专利技术外科手术辅助的软件相关的其他概念。一种与所述概念一致的软件产品，包括至少一个非临时性计算机可读媒介和该媒介所携带的信息。该媒介所携带的信息可以是可执行的代码数据、与所述可执行的代码数据相关的参数、和/或与用户、请求、内容或相关社团相关联的信息。在一个实施例中，公开了一种记录了用于外科手术辅助信息的非临时性计算机可读媒介。所述记录的信息在被设备读取时，使该设备执行一系列程序。分别确定在第一位置组和多个第二位置组之间的多个相似度测量值。所述第一位置组通过在手术前采集的安装在病人身上的多个传感器的图像获得。所述第二位置组通过多个传感器和由病人的运动引起的变化获得。目标病灶在手术前获取的用于获得病灶显示对象的图像中被分割。所述病灶显示对象被复制以产生多个病灶显示对象。所述多个病灶显示对象被呈现在显示器中，从而多个病灶显示对象之间的距离随着所述多个相似度测量值而改变。附加特征将在下文的说明中被阐述，结合下文的解释和附图，部分附件特征将变得显而易见，本领域的技术人员能够结合对所述实施例的使用和操作进一步理解本专利技术。本专利技术公开的特征能够联系或使用通过下文中讨论的详细实施例中提出的方法、手段及其组合的各个方面来实现。附图说明下面将结合具体实施例对所述方法、系统和\\或程序进行进一步说明。参照附图对所述示例性实施例进行详细说明。所述实施例为非限制性示例性实施例中不同视角的附图，相同的数字代表类似的结构，其中：图1示出了根据本专利技术的一个实施例中的在图像引导外科手术中显示计时信号的示例性系统图；图2示出了根据本专利技术的一个实施例中的在图像引导外科手术中显示计时信号的示例性流程图；图3示出了根据本专利技术的一个实施例中的计时信号；图4a示出了根据本专利技术中的一个实施例中的示例性病灶模型；图4b示出了根据本专利技术中的另一个实施例中的复制的病灶模型；图5示出了根据本专利技术中的一个实施例中的多个病灶模型的示例性运动合成；图6a示出了根据本专利技术中的一个实施例中的示例性地探针尖端观察口；图6b示出了根据本专利技术中的一个实施例中的示例性地探针尖端观察口的颜色变化；图7示出了根据本专利技术中的一个实施例中的示例性探针尖端的观察口；以及图8示出了根据本专利技术中的一个实施例中的能够用于执行本专利技术的特定系统的计算机结构。具体实施方式在下面的详细描述中，许多具体的细节将在实施例中进行说明，以便提供一个关于本专利技术的全面理解。然而，本领域技术人员可以显而易见的在没有这些细节的情况下实施本专利技术。在其他情况下，对公知的方法、程序、系统、组件和/或电路以相对概括的方式描述，而没有提供具体细节，以便避免不必要的模糊。本专利技术涉及一种在图形引导外科手术中显示用于外科器械(例如探针)插入或推进的计时信号的方法、系统、和程序。该系统可通过使用一个或多个计算机设备(例如移动电话、个人电脑等)和网络通信设备的专用联网系统实现。在下文中，CT图像模式将被用作图像模式的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于具有至少一个处理器、存储器和连接到外科手术辅助网络的通信平台的计算机设备上的方法，包括：分别确定在第一位置组和多个第二位置组之间的多个相似度测量值，其中，所述第一位置组通过在手术前采集的安装在病人身上的多个传感器的图像获得，以及所述第二位置组通过该多个传感器和由病人的运动引起的变化获得；在手术前获取的用于获得病灶显示对象的图像中分割目标病灶；复制所述病灶显示对象以产生多个病灶显示对象；在显示器中呈现所述多个病灶显示对象，从而多个病灶显示对象之间的距离随着所述多个相似度测量值而改变。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.12 US 61/938,986;2015.02.11 US 14/619,5761.一种用于具有至少一个处理器、存储器和连接到外科手术辅助网络的通信平台的计算机设备上的方法，包括：分别确定在第一位置组和多个第二位置组之间的多个相似度测量值，其中，所述第一位置组通过在手术前采集的安装在病人身上的多个传感器的图像获得，以及所述第二位置组通过该多个传感器和由病人的运动引起的变化获得；在手术前获取的用于获得病灶显示对象的图像中分割目标病灶；复制所述病灶显示对象以产生多个病灶显示对象；在显示器中呈现所述多个病灶显示对象，从而多个病灶显示对象之间的距离随着所述多个相似度测量值而改变。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个病灶显示对象之间的距离随着所述相似度测量值的增加而减小。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个病灶显示对象在所述多个相似度测量值达到最大值时彼此重叠。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在显示屏上呈现图形对象，使得至少一个可视化特征与基于所述多个相似度测量值的图形目标变化相关联。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述至少一个可视化特征包括颜色、模糊度、灰度中的至少一个。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述图形对象包括与外科手术中使用的外科器械的视口相关的环形对象。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多个病灶显示对象和图形对象在显示屏幕上同时呈现。8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：当所述多个相似度测量值中的任一个低于阈值时提出警告。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个第二位置组在与病人的一个或多个呼吸周期相关的时间内获取。10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述多个病灶显示对象被显示在所述环形对象内部。11.一种用于外科手术辅助的系统，包括：计时信号提取单元，其被配置用于分别确定在第一位置组和多个第二位置组之间的多个相似度测量值，其中，所述第一位置组通过在手术前采集的安装在病人身上的多个传感器的图像获得，所述第二位置组通过该多个传感器和由病人的运动引起的变化获得；目标病灶模拟单元，其被配置用于在手术前获取的用于获得目标显示对象的图像中分割目标病灶；目标病灶复制单元，其被配置用于复制所述病灶显示对象以产生多个目标显示对象；以及可视化单元，其被配置用于在显示器中呈现多个目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏国庆，窦鑫，梁正中，范黎，钱建中，曾小兰，
申请(专利权)人：美国医软科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US