手术室视频分析系统和方法技术方案

根据本公开，提供了一种监测手术室手术台上的患者的方法。该方法500包括：接收由至少一个图像捕获装置所捕获的图像数据501；以及根据图像数据确定患者相对于手术台503的位置。还提供了相应的系统、计算机程序和非暂时性存储器。储器。储器。

【技术实现步骤摘要】
手术室视频分析系统和方法


[0001]本专利技术涉及用于在手术室中使用的视频分析系统和方法的领域。

技术介绍

[0002]越来越多的不同技术正被用于手术室中，以辅助医疗专业人员并改善患者护理和治疗效果。然而，集成这些技术是困难的，因为不同的工具、设备和系统可能不兼容或需要不同的输入和输出，这在试图最大化手术室环境的有效性时提出了挑战。此外，许多工具、装置和设备也会生成数据。这些数据通常是特定于设备和制造商的，进一步阻碍了集成。例如，对于使用机器人手术器械执行部分手术的手术，机器人手术器械需要知晓手术室手术台的精确位置和/或患者相对于手术台的精确位置。位置数据可由手术室手术台输出，但该位置数据是以被配置为移动手术台的步进电机变化的形式输出。该位置数据几乎不会提供益处，并且不能被例如机器人手术器械使用，除非它在使用前已经过校准并定位在手术室内。这是一个耗时的过程，并且由于如下事实而使机器人手术器械更加不受欢迎：手术室可能进行许多不同的手术过程，每个手术过程需要不同的设备，因此在每次使用前都需要对机器人手术器械进行重新定位和校准。

技术实现思路

[0003]根据本公开的第一方面，提供了一种监测手术室内的对象的方法。该方法包括：接收由至少一个图像捕获装置所捕获的第一图像数据；确定第一图像数据的至少一个子集，该第一图像数据的至少一个子集与手术室内的感兴趣区域有关；以及根据第一图像数据确定手术室内的感兴趣区域在第一图像数据的子集内是否至少部分地被遮挡。在确定感兴趣区域至少部分地被遮挡时，该方法还包括：接收由至少一个图像捕获装置所捕获的第二图像数据；确定第二图像数据的至少一个子集，该第二图像数据的至少一个子集与感兴趣区域有关；以及输出第二图像数据的至少一个子集，与在第一图像数据的至少一个子集内相比，感兴趣区域在第二图像数据的至少一个子集内较少地被遮挡。
[0004]因此，提供了一种方法，该方法使得能够克服手术室内遮挡图像捕获装置的视野的遮挡。
[0005]感兴趣区域可以是或者可以包含一个或多个对象，并且该方法可以包括鉴别一个或多个对象中的至少一个。确定手术室内的感兴趣区域是否至少部分地被遮挡可以包括确定一个或多个对象中的至少一个是否至少部分地被遮挡。这可以通过获得感兴趣区域或一个或多个对象的模型(例如3D体积表征)来进行。然后可以使该模型变形，例如，将定义3D体积表征的矢量投影到第一图像数据的平面。然后可以将在第一图像数据中鉴别的对象与变形的模型进行比较以生成两者之间的关系评分。如果该评分低于阈值，则可以确定感兴趣区域至少部分地被遮挡。
[0006]可选地，在确定感兴趣区域至少部分地被遮挡时，该方法还包括如下步骤：将第一图像数据的至少一个子集与第二图像数据的至少一个子集进行比较以确定该感兴趣区域
是否在第一图像数据的至少一个子集中较少地被遮挡，或者该感兴趣区域是否在第二图像数据的至少一个子集中较少地被遮挡。这可以通过如下来实现：以与上述针对第一图像数据相同的方式从第二图像数据的至少一个子集生成关系评分，然后将第一图像数据的关系评分或第二图像数据的关系评分进行比较。
[0007]如果确定感兴趣区域在第二图像数据的至少一个子集中较少地被遮挡，则输出第二图像数据的至少一个子集；而如果确定感兴趣区域在第一图像数据的至少一个子集中较少地被遮挡，则输出第一图像数据的至少一个子集。以这种方式，如果多个图像捕获装置的视野部分地被遮挡，则可以确定最优选的图像捕获装置，即视野被遮挡最少的装置。
[0008]可选地，所述至少一个图像捕获装置包括第一图像捕获装置，并且其中第一图像数据和第二图像数据都由第一图像捕获装置捕获，第一图像数据由位于第一位置的第一图像捕获装置捕获，第二图像数据由位于不同的第二位置的第一图像捕获装置捕获。在第一图像数据和第二图像数据都由第一图像捕获装置捕获的情况下，该方法还可以包括将第一图像捕获装置从第一位置迭代地移动到第二位置，直到感兴趣区域在第二图像数据的至少一个子集内比在第一图像数据的至少一个子集内充分较少地被遮挡。以这种方式移动图像捕获装置，使得：即使当仅使用单个图像捕获装置时或当使用多个图像捕获装置但他们都不具有可以接受的未遮挡视野时，图像捕获装置在其已移动到第二位置之后的视野也能够克服遮挡。
[0009]可以生成从第一位置到第二位置的移动轨迹，并且可以基于第一图像数据来确定对遮挡对象的三维位置的至少一个估计。遮挡对象是从第一位置遮挡感兴趣区域的对象。可以基于感兴趣区域的定位、第一位置的定位和遮挡对象的三维位置，使用查找表来生成移动轨迹。可以从查找表中确定给出未被遮挡视野的候选位置，并且可以例如使用查找表基于第一位置和候选位置来确定轨迹。
[0010]该过程可以是迭代的。图像捕获装置可以沿着从第一位置到第二位置的移动轨迹朝向候选位置移动一段距离。可以比较在第一位置和第二位置之间的评分，评分表示感兴趣区域被遮挡的量。例如，可以在第一位置和第二位置计算上面讨论的关系评分，并且如果它们指示感兴趣区域从第二位置较少地被遮挡，则下一次迭代可以继续沿着移动轨迹移动图像捕获装置。如果评分指示，在移动到第二位置之后，感兴趣区域比从第一个位置更多地被遮挡，则可以为该方法的下一次迭代计算替代轨迹。
[0011]可选地，将第一图像捕获装置移动到第二位置使得感兴趣区域在第二图像数据的至少一个子集内比在第一图像数据的至少一个子集中地被遮挡的步骤包括：基于第一图像数据确定感兴趣区域所占的体积；基于第一图像数据确定遮挡对象的三维位置；基于感兴趣区域的三维位置和遮挡对象的三维位置确定第二位置，来自第一图像捕获装置的从第二位置的感兴趣区域的视场将不会被遮挡或将以比来自第一图像捕获装置的从第一位置的感兴趣区域的视野以较小的程度被遮挡；以及至少将第一图像捕获装置从第一位置移动到第二位置。该过程可以迭代地执行。通过确定遮挡图像捕获装置的视野的对象的位置、大小和形状，那么可以确定可以实现未被遮挡的视野的位置。这使得能够选择将图像捕获装置移动到的合适的定位，而不必依赖机会或反复试验，从而减少相机将获得未被遮挡的视野的时间，同时还可以使因移动手术室中的图像捕获装置而引起的任何分心或风险最小化。
[0012]移动第一图像捕获装置可以包括对第一图像捕获装置进行平移、旋转或枢转中的
一个或多个。
[0013]在一个替代方案中，本公开的第一方面的至少一个图像捕获装置包括第一图像捕获装置和第二图像捕获装置，其中第一图像数据由第一图像捕获装置捕获且第二图像数据由第二捕获装置捕获。使用两个(或更多)图像捕获装置意味着如果一个图像捕获装置的视野被遮挡，那么可以替代地使用具有较少地被遮挡视野的第二图像捕获装置。
[0014]可选地，该方法包括：基于第一图像数据确定感兴趣区域的体积；基于第一图像数据确定遮挡对象的三维位置；以及基于感兴趣区域的体积、遮挡对象的三维位置以及至少两个图像捕获装置的已知位置确定来自除第一图像捕获装置之外的至少两个图像捕获装置中的一个或多个的感兴趣区域的图像数据是否将比来自第一图像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种监测手术室手术台上的患者的方法，所述方法包括：接收由至少一个图像捕获装置所捕获的图像数据；以及根据所述图像数据确定所述患者相对于所述手术台的位置。2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述图像数据确定所述患者相对于所述手术台的位置包括：从所述图像数据确定所述患者的位置；确定所述手术台的位置；以及基于所述患者的所述位置和所述手术台的所述位置，确定所述患者相对于所述手术台的位置。3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于所述图像数据确定所述手术台的所述位置；其中，可选地，使用图像识别技术确定手术患者和/或所述手术台的所述位置。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，确定所述患者相对于所述手术台的位置包括：确定所述患者相对于所述手术台的第一位置；以及确定所述患者相对于所述手术台的第二位置，所述第二位置在比所述第一位置较晚的时间确定；其中，所述方法还包括：通过比较所述第一位置和所述第二位置，确定所述患者是否已经在所述手术台上移动。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述方法还包括：如果确定所述患者已经在所述手术台上移动，则输出警报。6.根据权利要求5所述的方法，其中，如果所述患者已在所述手术台上移动了至少一阈值量，则输出警报；和/或如果所述患者已经移出了所述手术台上的预定义区域，则输出警报。7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，确定所述患者在所述手术台上的位置包括：基于所述图像数据确定所述患者的多个子位置，所述患者的所述多个子位置是所述患者的身体的各部位的位置。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：通快医疗系统两合公司，
类型：发明
国别省市：