物理医疗元件尺寸确定系统和方法技术方案

示例性系统被配置为指示显示设备在患者的内部空间的图像内的目标区位上方渲染表示物理医疗元件的虚拟医疗元件，该目标区位描绘了将由物理医疗元件覆盖的解剖表面；当虚拟医疗元件在目标区位上方被渲染时，接收用户输入，该用户输入设置图像内虚拟医疗元件的姿态或虚拟医疗元件的尺寸中的至少一个；以及基于用户输入和表示内部空间的深度图的深度数据，确定物理医疗元件的物理大小。确定物理医疗元件的物理大小。确定物理医疗元件的物理大小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】物理医疗元件尺寸确定系统和方法
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2019年10月7日提交的题为“PHYSICAL MEDICAL ELEMENTSIZING SYSTEMS AND METHODS”的美国临时专利申请第62/911,851号的优先权，该申请的内容通过引用其整体被并入本文。

技术介绍

[0003]计算机辅助外科手术系统通常用于在患者体内执行疝气修复程序。作为疝气修复程序的一部分，网状补片可以被放置在疝气上方并附接(例如缝合)到疝气周围的组织。当组织愈合时，网状补片可以为受损组织提供支撑。
[0004]在疝气修复程序期间，与计算机辅助外科手术系统交互的外科医生必须确定网状补片的合适尺寸。一旦网状补片已被确定尺寸(例如，通过从网状材料切割出网状补片)，则外科医生必须将网状补片放置在患者体内的合适位置处。涉及确定将被引入专利中的医疗元件的合适物理大小的这些和其他类型的操作可能是时间密集和冗长的。

技术实现思路

[0005]以下描述呈现了本文描述的系统和方法的一个或多个方面的简要概述。该概述不是对所有预期方面的广本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，包括：存储指令的存储器；以及处理器，其通信地耦合到所述存储器并被配置为执行所述指令以：指示显示设备在患者的内部空间的图像内的目标区位上方渲染表示物理医疗元件的虚拟医疗元件，所述目标区位描绘了将由所述物理医疗元件覆盖的解剖表面；当所述虚拟医疗元件在所述目标区位上方被渲染时，接收用户输入，所述用户输入设置所述图像内所述虚拟医疗元件的姿态或所述虚拟医疗元件的尺寸中的至少一个；并且基于所述用户输入和表示所述内部空间的深度图的深度数据，确定所述物理医疗元件的物理大小。2.根据权利要求1所述的系统，其中：所述处理器还被配置为执行所述指令以访问表示所述物理医疗元件的变形模型的变形数据；并且所述物理医疗元件的所述物理大小的确定进一步基于所述变形数据。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述物理医疗元件的所述物理大小的确定包含：基于所述虚拟医疗元件的所述姿态和所述尺寸，识别所述图像内由所述虚拟医疗元件覆盖的多个像素；确定所述多个像素的二维像素区域；基于所述深度数据确定所述多个像素中的每一个的深度值；基于所述二维像素区域和所述深度值，确定将由所述物理医疗元件覆盖的所述解剖表面的表面积；以及基于所述解剖表面的所述表面积确定所述物理大小。4.根据权利要求3所述的系统，其中由所述物理大小限定的所述物理医疗元件的表面积大于由所述二维像素区域表示的物理面积。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述指令以输出表示所述物理大小的数据。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述指令以将所述虚拟医疗元件投影到物理材料上，所述物理医疗元件将从所述物理材料切割。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述用户输入的接收包含接收调整所述图像内所述虚拟医疗元件的所述姿态或所述虚拟医疗元件的所述尺寸中的至少一个的用户输入。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述处理器还被配置为响应于接收到调整所述图像内所述虚拟医疗元件的所述姿态或所述虚拟医疗的所述尺寸中的至少一个的所述用户输入，执行所述指令以基本上实时地动态调整所述虚拟医疗元件的渲染，以描绘由所述用户输入调整的所述虚拟医疗元件的所述姿态或所述尺寸中的至少一个。9.根据权利要求1所述的系统，其中：所述物理医疗元件包含网状补片、纱布、绷带、板、假体、样品容纳袋、紧固件或骨浆中的一个或多个。10.根据权利要求1所述的系统，其中所述图像由瞄准所述患者的所述内部空间的成像设备获取，并且其中所述处理器还被配置为执行所述指令以：访问表示由所述成像设备获取的所述图像的图像数据；
获得所述深度数据；基于所述图像数据和所述深度数据，识别所述图像内描绘需由所述物理医疗元件覆盖的组织的区位；并且将所述区位指定为所述目标区位。11.根据权利要求10所述的系统，其中所述成像设备包含可见光相机，并且由所述成像设备获取的所述图像包含由所述可见光相机获取的二维可见光图像。12.根据权利要求11所述的系统，其中所述深度数据的获得包含当所述成像设备瞄准所述患者的所述内部空间时引导所述成像设备中并且与所述可见光相机分离的深度传感器以获取所述深度数据。13.根据权利要求12所述的系统，其中所述深度传感器包含飞行时间传感器。14.根据权利要求10所述的系统，其中所述深度数据的获得包含：指导包括在所述成像设备中的第一可见光相机获取所述内部空间的第一可见光图像；指导包括在所述成像设备中的第二可见光相机获取所述内部空间的第二可见光图像；以及基于所述第一可见光图像和第二可见光图像生成所述深度数据。15.根据权利要求10所述的系统，其中所述深度数据的获得包含访问配准到所述图像的术前图像。16.根据权利要求15所述的系统，其中所述术前图像包含由计算机辅助断层扫描(CT)扫描仪、磁共振成像(MRI)设备、超声设备或三维扫描(LIDAR)设备中的至少一个生成的图像。17.根据权利要求10所述的系统，其中识别所述图像内描绘需由所述物理医疗元件覆盖的组织的所述区位包含将所述图像数据和所述深度数据输入到被配置为识别组织异常的机器学习模型中。18.根据权利要求10所述的系统，其中识别所述图像内描绘需由所述物理医疗元件覆盖的组织的所述区位包含：基于所述图像数据和所述深度数据分割所述图像；以及基于分割识别所述区位。19.根据权利要求10所述的系统，其中：所述处理器还被配置为执行所述指令以确定正针对所述患者执行的外科手术程序内的阶段；并且识别所述图像内描绘需由所述物理医疗元件覆盖的组织的所述区位进一步基于所确定的所述阶段。20.根据权利要求1所述的系统，其中所述虚拟医疗元件的渲染至少部分透明以允许当所述虚拟医疗元件在所述目标区位上方被渲染时用户对所述目标区位的可视化。21.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器还被配置为执行所述指令以：获得表示与所述解剖表面相关联的特征的解剖特性数据；以及基于所述解剖特性数据确定放置引导参数组，所述放置引导参数组包含一个或多个参数，所述一个或多个参数被配置为用由计算机辅助外科手术系统控制的一个或多个外科手术器械引导所述物理医疗元件在所述解剖表面上的放置。
22.根据权利要求21所述的系统，其中：所述处理器还被配置为执行所述指令以获得表示与所述物理医疗元件相关联的特性的元件特性数据；并且所述放置引导参数组的确定进一步基于所述元件特性数据。23.根据权利要求22所述的系统，其中与由所述元件特性数据表示的所述物理医疗元件相关联的所述特性包含所述物理医疗元件的所述物理大小、用于所述物理医疗元件的材料类型、所述物理医疗元件的抗拉强度、或所述物理医疗元件的变形特性中的至少一个。24.根据权利要求21所述的系统，其中与由所述解剖特性数据表示的将由所述物理医疗元件覆盖的所述解剖表面相关联的所述特性包含构成所述解剖表面的组织类型、所述解剖表面的尺寸、或所述解剖表面在所述患者体内的位置中的至少一个。25.根据权利要求21所述的系统，其中所述放置引导参数组包含一个或多个参数，所述一个或多个参数被配置为在用由所述计算机辅助外科手术系统控制的所述一个或多个外科手术器械将所述物理医疗元件放置在所述解剖表面上时规定所述物理医疗元件的最佳取向。26.根据权利要求21所述的系统，其中所述放置引导参数组包含一个或多个参数，所述一个或多个参数被配置为规定所述内部空间内的最佳插入路径，当将所述物理医疗元件从所述患者外部带到与所述解剖表面接触时，所述一个或多个外科手术器械将遵循所述最佳插入路径。27.根据权利要求21所述的系统，其中所述放置引导参数组包含一个或多个参数，所述一个或多个参数被配置为当由所述计算机辅助外科手术系统控制的所述一个或多个外科手术器械将所述物理医疗元件保持就位在所述解剖表面上时规定用于将所述物理医疗元件缝合到所述解剖表面的缝合计划。28.根据权利要求27所述的系统，其中所述缝合计划包含信息，所述信息规定将用于将所述物理医疗元件缝合到所述解剖表面的缝合图案、将用于将所述物理医疗元件缝合到所述解剖表面的缝合线之间使用的间距、将用于将所述物理医疗元件缝合到所述解剖表面的线的类型、或将所述物理医疗元件缝合到所述解剖表面所需的线的长度中的至少一个。29.一种系统，包含：存储指令的存储器；以及处理器，其通信地耦合到所述存储器并被配置为执行所述指令以：访问表示由成像设备获取的图像并描绘患者的内部空间的图像数据；获得深度数据，所述深度数据表示由所述成像设备获取的所述图像中描绘的所述内部空间的深度图；基于所述图像数据和所述深度数据，识别所述图像内的目标区位，所述目标区位描绘了将由物理医疗元件覆盖的解剖表面；并且指示显示设备在所述图像内所识别的目标区位上方渲染表示所述物理医疗元件的虚拟医疗元件。30.根据权利要求29所述的系统，其中所述成像设备包含可见光相机，并且由所述成像设备获取的所述图像包含由所述可见光相机获取的二维可...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：直观外科手术操作公司，
类型：发明
国别省市：