本发明专利技术公开了实时特征提取的医疗穿刺手术穿刺针进针深度监测方法，具体包括以下步骤：步骤一：先定位好患者的病患处位置，然后调整穿刺装置将穿刺针移动至患处上方；步骤二：依据检测的患处(靶区)深度，输入数据至计算机，控制穿刺针缓慢刺入体内；本发明专利技术涉及医疗器械技术领域。该实时特征提取的医疗穿刺手术穿刺针进针深度监测方法，该系统可在穿刺的过程中根据不断动态捕捉的手术画面自主提取出和计算穿刺针进入人体的深度，并将该数值实时显示在系统软件界面上，医生根据该数值判断穿刺针进入人身体的深浅从而达到穿刺针精确达到目标靶区的效果，无需多次确认，大大提升医疗穿刺手术的效率，缩短手术时间。缩短手术时间。
【技术实现步骤摘要】
实时特征提取的医疗穿刺手术穿刺针进针深度监测方法
[0001]本专利技术涉及医疗器械
，具体为实时特征提取的医疗穿刺手术穿刺针进针深度监测方法。
技术介绍
[0002]穿刺，医学常用手术用语，是将穿刺针刺入体腔抽取分泌物做化验，向体腔注入气体或造影剂做造影检查，或向体腔内注入药物的一种诊疗技术。穿刺的目的是抽血化验，输血、输液及置入导管做血管造影等。分为：脑或脊髓腔穿刺(硬脑膜下腔穿刺、脑室穿刺、脑血管穿刺和腰椎穿刺)、胸部体腔穿刺(胸膜腔穿刺和心包穿刺)、腹部体腔和脏器穿刺(腹腔穿刺、肝脏穿刺、肾脏穿刺、膀胱穿刺和宫穿刺)。
[0003]现有的医疗经皮穿刺手术时对穿刺针的监测多是依靠红外光学球定位系统(该类系统属于距离监测模式范畴)，该系统依靠红外摄像机实时追踪光学定位球的空间位置来判断穿刺针的进针深度，此类距离监测系统硬件模块多，体积庞大，部署繁杂，操作不便，精度低，响应慢。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了实时特征提取的医疗穿刺手术穿刺针进针深度监测方法，解决了现有的医疗经皮穿刺手术时对穿刺针的监测多是依靠红外光学球定位系统此类距离监测系统硬件模块多，体积庞大，部署繁杂，操作不便，精度低，响应慢的问题。
[0005]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：实时特征提取的医疗穿刺手术穿刺针进针深度监测方法，具体包括以下步骤：
[0006]步骤一：先定位好患者的病患处位置，然后调整穿刺装置将穿刺针移动至患处上方；
[0007]步骤二：依据检测的患处(靶区)深度，输入数据至计算机，控制穿刺针缓慢刺入体内；
[0008]步骤三：在穿刺过程中，启动2D相机实时拍摄穿刺针穿刺过程的视频，分析并锚定每秒60帧的每一幅图像上的穿刺针的特征点，计算相邻2幅图像上穿刺针的位移距离，得出穿刺针的行进距离即穿刺深度，直至穿刺到靶区时停止，之后分离穿刺针进行后续手术操作。
[0009]本专利技术还公开了实时特征提取的医疗穿刺手术穿刺针穿刺装置，包括安装在机械臂上的穿刺针筒，所述穿刺针筒的顶部固定连接有弯钩气管，且弯钩气管的一端连通有充气管路，所述充气管路上套设有蠕动泵。
[0010]所述穿刺针筒包括铁质针筒，且铁质针筒的内部滑动连接有铁质活塞，所述铁质活塞的底部活动连接有铁质穿刺针套，且铁质穿刺针套可拆卸的套设在穿刺针头部，所述铁质针筒通过外部固定套设的铁制固定架安装在机械臂活动端，且机械臂活动端内部安装
有与铁制固定架连接的电磁铁。
[0011]所述铁质穿刺针套整体呈边缘倒角的矩形结构，且外表面与铁质针筒内表面滑动连接，所述铁质穿刺针套包括相同结构的两半卡套，且卡套内侧开设有与穿刺针头部相适配的内置槽，两个所述卡套相接触一面的一侧均固定连接有上下两个插块，且两个卡套相接触一面的另一侧均开设有与插块相适配的插槽
[0012]优选的，所述机械臂活动端的底部通过塑性金属软管固定连接有2D相机，所述穿刺针包括针管及其顶端固定连接的针头，所述针管的表面等距开设有若干排标记线，相邻两排标记线左右错位分布且标为不同颜色。
[0013]优选的，所述针管的外部套设有定位结构，所述定位结构包括胶盘，且胶盘的底部粘贴有医用双面胶贴，所述胶盘的顶部固定连接有定位筒，所述定位筒的中心卡接有硅胶塞，且针管可贯穿硅胶塞。
[0014]优选的，所述穿刺针筒的外部套设有隔离罩，所述隔离罩包括塑料筒，且塑料筒的表面均匀开设有镂空孔，所述塑料筒的上下两端均卡接有两个拼接半圆盖，每两个所述拼接半圆盖构成完整圆盖并紧密套设在穿刺针筒的外部。
[0015]优选的，所述穿刺针筒外侧的上下两端和塑料筒内侧的上下两端均一体加工有若干定位凸点，所述拼接半圆盖的内外两侧均开设有与定位凸点相卡合的环槽。
[0016]优选的，所述蠕动泵和机械臂均安装在支架上，所述支架主体成拱形，且底部两端呈水平板状与手术台固定，所述支架上滑动套设有悬吊组件悬挂穿刺针筒。
[0017]优选的，所述悬吊组件包括滑动套设在支架拱形部分外部的滑套，且滑套的底部通过挂环挂接有拉绳，所述拉绳的一端绑定在弯钩气管上，所述拉绳的另一端对折后通过弹簧锁扣锁紧。
[0018]优选的，所述支架的顶部均匀开设有波形凹槽，所述滑套的内部滑动连接有滑块，且滑块的底部设置有与波形凹槽相适配的波形凸块，所述滑块的顶部与滑套内表面的顶部之间压接有弹簧。
[0019]优选的，所述充气管路包括与弯钩气管一端连接的支管以及贯穿蠕动泵的主管，且支管与主管一端通过三通阀连通，所述主管绑定在机械臂上，所述支架的左侧固定连接有过滤盒，且主管的另一端与过滤盒的右侧连通。
[0020]有益效果
[0021]本专利技术提供了实时特征提取的医疗穿刺手术穿刺针进针深度监测方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
[0022](1)、该实时特征提取的医疗穿刺手术穿刺针进针深度监测方法，通过使用2D相机来代替红外光学定位球和距离传感器来实时拍摄手术中穿刺针的穿刺过程，比起传统模式，高分辨率的相机具有成像质量高，信息易捕捉等特性，仅需一部体积小巧的2D相机，结合AI算法即可实现传统监测模式；使用2D的机器视觉标定算法，在系统出厂前对摄像头进行标定，标定精度误差≤0.01mm，标定完成之后该系统在现场无需进行二次标定，可以直接在现场进行部署使用，大大提升医生在做穿刺手术时候的穿刺针的定位精度；使用2D机器视觉的机器学习类算法，对不同规格型号的穿刺针进行提前学习建立模型，在医生使用的时候只需要选择好穿刺针的型号就可以进行对应的特征识别了，无需重复学习建立模型；同时该系统可在穿刺的过程中根据不断动态捕捉的手术画面自主提取出和计算穿刺针进
入人体的深度，并将该数值实时显示在系统软件界面上，医生根据该数值判断穿刺针进入人身体的深浅从而达到穿刺针精确达到目标靶区的效果，无需多次确认，大大提升医疗穿刺手术的效率，缩短手术时间。
[0023](2)、该实时特征提取的医疗穿刺手术穿刺针进针深度监测方法，通过设置可分离的铁质穿刺针套可快速连接穿刺针，同时利用磁吸的方式可与铁质活塞连接，方便安装穿刺针并进行穿刺，而在穿刺结束后也可方便快速的分离穿刺针，不影响后续的操作，且分离过程中对穿刺针的影响小，可避免对其造成较大的晃动和抽离，避免对患者造成二次伤害。
[0024](3)、该实时特征提取的医疗穿刺手术穿刺针进针深度监测方法，通过在针管上设置若干排标记线，并通过错位和颜色区分的方式，使得穿刺针上具有多个特征点，方便进行多点对比定位，提高位移定位的精确性。
[0025](4)、该实时特征提取的医疗穿刺手术穿刺针进针深度监测方法，通过设置定位结构套设在针管外，且其可粘贴在身体表面，定位结构内的硅胶塞可对针管施加阻力，在穿刺后可避免针管意外滑出，进而保证了使用过程中的稳定性。
[0026](5)、该实时特征提取的医疗穿刺手术穿刺针进针深度监测方法，通过在穿刺针筒外套设隔离罩，将其外部隔离开一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.实时特征提取的医疗穿刺手术穿刺针进针深度监测方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤一：先定位好患者的病患处位置，然后启用穿刺装置将穿刺针(6)移动至患处上方；步骤二：依据检测的患处(靶区)深度，输入数据至计算机，控制穿刺针(6)缓慢刺入体内；步骤三：在穿刺过程中，启动2D相机(12)实时拍摄穿刺针(6)穿刺过程的视频，分析并锚定每秒60帧的每一幅图像上的穿刺针(6)的特征点，计算相邻2幅图像上穿刺针(6)的位移距离，得出穿刺针(6)的行进距离即穿刺深度，直至穿刺到靶区时停止，之后分离穿刺针(6)进行后续手术操作；所述步骤一中的穿刺装置包括安装在机械臂(1)上的穿刺针筒(2)，所述穿刺针筒(2)的顶部固定连接有弯钩气管(3)，且弯钩气管(3)的一端连通有充气管路(4)，所述充气管路(4)上套设有蠕动泵(5)；所述穿刺针筒(2)包括铁质针筒(21)，且铁质针筒(21)的内部滑动连接有铁质活塞(22)，所述铁质活塞(22)的底部活动连接有铁质穿刺针套(23)，且铁质穿刺针套(23)可拆卸的套设在穿刺针(6)头部，所述铁质针筒(21)通过外部固定套设的铁制固定架(24)安装在机械臂(1)活动端，且机械臂(1)活动端内部安装有与铁制固定架(24)连接的电磁铁；所述铁质穿刺针套(23)整体呈边缘倒角的矩形结构，且外表面与铁质针筒(21)内表面滑动连接，所述铁质穿刺针套(23)包括相同结构的两半卡套(231)，且卡套(231)内侧开设有与穿刺针(6)头部相适配的内置槽(232)，两个所述卡套(231)相接触一面的一侧均固定连接有上下两个插块(233)，且两个卡套(231)相接触一面的另一侧均开设有与插块(233)相适配的插槽(234)。2.根据权利要求1所述的实时特征提取的医疗穿刺手术穿刺针进针深度监测方法，其特征在于：所述机械臂(1)活动端的底部通过塑性金属软管(11)固定连接有2D相机(12)，所述穿刺针(6)包括针管(61)及其顶端固定连接的针头(62)，所述针管(61)的表面等距开设有若干排标记线(63)，相邻两排标记线(63)左右错位分布且标为不同颜色。3.根据权利要求2所述的实时特征提取的医疗穿刺手术穿刺针进针深度监测方法，其特征在于：所述针管(61)的外部套设有定位结构(8)，所述定位结构(8)包括胶盘(81)，且胶盘(81)的底部粘贴有医用双面胶贴(82)，所述胶盘(81)的顶部固...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜冠群，姜平全，赵毅，姜华，
申请(专利权)人：山东卓业医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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