本文描述了用于使医疗环境自动化的系统、方法和装置。自动化可以使用一个或多个感测装置和至少一个处理装置来实现。感测装置可以被配置为捕捉医疗环境的图像并且将图像提供给处理装置。处理装置可以基于图像确定医疗环境的特征并且使医疗环境中的操作的一个或多个方面自动化。这些特征可以包括例如存在于图像中的人和/或物体以及人和/或物体在医疗环境中的相应位置。可以自动化的操作可以包括例如基于患者的位置操纵和/或定位医疗装置，确定和/或调节医疗装置的参数，管理工作流程，向患者或医师提供指令和/或警告等。者或医师提供指令和/或警告等。者或医师提供指令和/或警告等。
【技术实现步骤摘要】
医疗环境的自动化方法，系统和设备
[0001]本申请涉及医疗领域。
技术介绍
[0002]医疗过程是需要高度集中、精确和协调的复杂操作。目前，在医疗环境中发生的大多数操作是手动执行的。比如，在外科手术期间，医务人员不仅必须专注于执行方案和观察患者的状况，他们还必须注意工具和设备(例如，照明设备、X射线扫描仪等)，并且通常认知操作环境以确保工具和设备在需要时在可及范围内，并且一个工具或装置的移动不干扰正在进行的手术或不与环境中的其它工具或装置碰撞。此外，患者在手术期间的身体特征、位姿和/或移动可能需要连续地调节医疗装置(例如，诸如X射线扫描仪)的参数、配置和/或设置，使得它们可以适应患者的特定状况。手动执行这些任务不仅给医务人员带来额外的负担，手动工作也缺乏准确性和一致性，并且难以监视或验证。因此，非常期望在医疗环境中使操作的方面自动化，以减轻医学专家的负担，而且增强操作的安全性、效率和有效性。
技术实现思路
[0003]本文描述了与使医疗环境自动化相关联的系统、方法和装置。本文所述的系统可包括一个或多个感测装置和通信地耦合到一个或多个感测装置的至少一个处理装置。一个或多个感测装置可以被配置为捕捉医疗环境的图像，其中，图像可以与相应的图像坐标系相关联，而医疗环境可以与世界坐标系相关联。一个或多个感测装置中的每一个感测装置可以包括被配置为捕捉医疗环境的二维(2D)图像的2D视觉传感器或被配置为捕捉医疗环境的三维(3D)图像的3D视觉传感器。至少一个处理装置可以被配置为接收由一个或多个感测装置捕捉的图像的全部或子集，(例如，使用诸如卷积神经网络的人工神经网络)识别所接收的图像中的一个或多个人或一个或多个物体，并且基于一个或多个人或一个或多个物体在所接收的图像中的相应位置来确定一个或多个人或一个或多个物体在医疗环境中的相应位置。
[0004]至少一个处理装置可以被配置为至少基于世界坐标系和与所接收的图像相关联的图像坐标系之间的相应空间关系来确定一个或多个人或一个或多个物体在医疗环境中的相应位置。根据所确定的一个或多个人或一个或多个物体在医疗环境中的位置，至少一个处理装置可以生成用于控制位于医疗环境中的医疗装置(例如，医疗装置的至少一部分)的信息，并且将所生成的用于控制医疗装置的信息传输到接收装置。例如，在医疗环境中检测到的一个或多个物体可以包括医疗装置，在医疗环境中检测到的一个或多个人可以包括患者，并且由至少一个处理装置生成的信息可以包括将医疗装置朝向患者移动的命令。
[0005]在一个或多个实施例中，由至少一个处理装置生成的信息可以包括导航指令，该导航指令防止医疗装置在医疗装置朝向患者移动时与在所接收的图像中检测到的其他人或物体碰撞。在一个或多个实施例中，由至少一个处理装置生成的信息可以包括医疗装置朝向患者的移动路径的规划。在一个或多个实施例中，由至少一个处理装置接收的图像可
以包括医疗环境中的患者的图像，并且至少一个处理装置可以被配置为基于患者的图像生成患者的参数人体模型，并且还基于参数人体模型确定患者的扫描区域或手术区域。然后，至少一个处理装置可以生成并传输将医疗装置朝向患者的所确定的扫描或手术区域移动的指令。在一个或多个实施例中，在由至少一个处理装置接收的图像中检测到的一个或多个物体可以包括辐射源，并且至少一个处理装置可以被配置为基于辐射源和由至少一个处理装置确定的一个或多个人的相应位置来确定在所接收的图像中检测到的一个或多个人的相应辐射暴露。在一个或多个实施例中，至少一个处理装置还可以被配置为基于在接收到的图像中检测到的一个或多个人或一个或多个物体和/或由至少一个处理装置采集的关于医疗过程的各个阶段的信息来确定在医疗环境中执行的医疗过程的阶段。
[0006]至少一个处理装置被配置为基于由一个或多个感测装置捕捉的位于医疗环境中的一个或多个标记的图像来确定世界坐标系与图像坐标系之间的相应空间关系。例如，至少一个处理装置可被配置为确定一个或多个标记在与一个或多个标记的各个图像相关联的图像坐标系中的相应坐标，确定一个或多个标记在世界坐标系中的相应坐标，并且基于一个或多个标记在图像坐标系中的相应坐标以及一个或多个标记在世界坐标系中的相应坐标来确定与一个或多个标记的各个图像相关联的世界坐标系和图像坐标系之间的旋转和平移。进一步地，当一个或多个感测装置包括2D视觉传感器时，至少一个处理装置可以被配置为基于由第一感测装置捕捉的第一2D图像和由第二感测装置捕捉的第二2D图像来确定在第一2D图像中检测到的人或物体的深度。
[0007]本文所述的一个或多个感测装置中的每一个感测装置可包括通信电路，并且各个感测装置可被配置为经由通信电路与所述一个或多个感测装置中的至少一个其它感测装置通信。本文所述的医疗装置可以包括X射线扫描仪，诸如具有C形臂的X射线扫描仪。本文所述的接收装置可以包括医疗装置或医疗装置的控制单元(例如，远程控制单元)。本文所述至少一个处理装置被配置为使用卷积神经网络来识别所述所接收的图像中的所述一个或多个人或所述一个或多个物体。
附图说明
[0008]从以下结合附图以示例方式给出的描述中，可以更详细地理解本文公开的示例。
[0009]图1是例示了可以用于使医疗环境自动化的本文所述的示例系统的框图。
[0010]图2A和图2B是例示了与摄像头投影相关联的示例几何形状的图。
[0011]图3是例示了校准本文所述的感测装置的示例的图。
[0012]图4是例示了基于由本文所述的两个感测装置捕捉的图像的深度确定的示例的图。
[0013]图5是例示了训练人工神经网络以检测图像中的人或物体的示例的流程图。
[0014]图6是例示了可以在医疗环境的自动化期间执行的示例操作的流程图。
[0015]图7是例示了本文所述的感测装置的示例的框图。
[0016]图8是例示了本文所述的处理装置的示例的框图。
具体实施方式
[0017]在附图的各图中，通过示例而非限制性的方式例示了本公开。
[0018]图1是例示了可以使用本文公开的系统、方法和/或装置自动化的医疗环境100的图。医疗环境100可以是健康护理环境中的任意设施，包括例如医院的手术室或扫描室、康复设施、健身中心等。医疗环境100可以配备有各种工具、装置和/或设备，诸如病床102、具有c形臂(例如，C形臂106)的X射线扫描仪104、患者监视装置108等。可以操纵(例如，手动或自动地)工具、装置和/或设备以适应在医疗环境100中执行的医疗过程的需要。例如，可以升高或降低病床102，可以朝向特定扫描位置操纵(例如，移动、倾斜或旋转)X射线扫描仪的C形臂106，可以调节照明装置(未示出)以聚焦在手术部位等。
[0019]例如，可以利用一个或多个感测装置110和/或通信地耦合到一个或多个感测装置110的处理装置112(例如，处理装置)来使医疗环境100中的部分或全部操作自动化。感测装置110可以安装在医疗环境100的各个位置处，并且可以经由通信网络114通信地耦合到本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于使医疗环境自动化的系统，包括：一个或多个感测装置，其被配置为捕捉所述医疗环境的图像，其中，所述图像与相应的图像坐标系相关联，并且所述医疗环境与世界坐标系相关联；和至少一个处理装置，其通信地耦合到所述一个或多个感测装置并且被配置为：接收由所述一个或多个感测装置捕捉的所述图像的全部或子集；识别所述所接收的图像中的一个或多个人或一个或多个物体；基于所述一个或多个人或所述一个或多个物体在所述所接收的图像中的相应位置来确定所述一个或多个人或所述一个或多个物体在所述医疗环境中的相应位置，其中，所述一个或多个人或所述一个或多个物体在所述医疗环境中的所述相应位置基于与所述所接收的图像相关联的所述世界坐标系与所述图像坐标系之间的相应空间关系来确定；根据所述所确定的所述一个或多个人或所述一个或多个物体在所述医疗环境中的位置来生成用于控制位于所述医疗环境中的医疗装置的信息；并且将用于控制所述医疗装置的所述信息传输到接收装置。2.根据权利要求1所述的系统，其中，在所述所接收的图像中识别的所述一个或多个物体包括所述医疗装置，在所述所接收的图像中识别的所述一个或多个人包括患者，并且用于控制所述医疗装置的所述信息包括将所述医疗装置的至少一部分朝向所述患者移动的指令，其中，用于控制所述医疗装置的所述信息包括导航指令，所述导航指令防止所述医疗装置的所述部分在所述医疗装置的所述部分朝向所述患者移动时与在所述所接收的图像中识别的其他人或物体碰撞，其中，用于控制所述医疗装置的所述信息包括所述医疗装置的所述部分朝向所述患者的移动路径的规划。3.根据权利要求1所述的系统，其中，由所述至少一个处理装置接收的所述图像包括所述医疗环境中的患者的图像，所述至少一个处理装置被配置为基于所述患者的所述图像来确定所述患者的扫描区域或手术区域，并且用于控制所述医疗装置的所述信息包括将所述医疗装置的所述部分朝向所述患者的所述扫描区域或所述手术区域移动的指令，其中，所述至少一个处理装置被配置为基于所述患者的所述图像生成所述患者的参数人体模型，并且基于所述参数人体模型确定所述患者的所述扫描区域或所述手术区域。4.根据权利要求1所述的系统，其中，在所述所接收的图像中识别的所述一个或多个物体包括辐射源，并且所述至少一个处理装置被配置为基于所述辐射源和所述一个或多个人在所述医疗环境中的所述相应位置来确定在所述所接收的图像中检测到的所述一个或多个人的相应辐射暴露。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个处理装置还被配置为基于在所述所接收的图像中识别的所述一个或多个人或所述一个或多个物体来确定在所述医疗环境中执行的医疗过程的阶段，其中，所述至少一个处理装置被配置为采集关于所述医疗过程的各个阶段的信息，并且还基于所述所采集的信息来确定所述医疗过程的所述阶段。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个人或所述一个或多个物体在所述医疗环境...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴子彦，斯里克里希纳，
申请(专利权)人：上海联影智能医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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