介入手术的操作方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种介入手术的操作方法、装置、设备和存储介质，该方法包括：获取介入手术对应的目标图像；目标图像包括器械图像和用户血管图像；将器械图像和用户血管图像输入训练后的介入手术操作模型，得到目标操作指令；介入手术操作模型是基于样本环境图像、样本环境图像对应的第一操作指令、第一操作指令对应的奖励值和第一操作指令执行后对应的第二时刻样本图像训练得到的；根据目标操作指令进行介入手术的操作。本发明专利技术实施例的方法基于获取到的介入手术的器械图像、用户血管图像和介入手术操作模型得到目标操作指令，实现了介入手术器械的自主递送，减轻了介入手术中大量简单重复操作带来的工作负担。简单重复操作带来的工作负担。简单重复操作带来的工作负担。

【技术实现步骤摘要】
介入手术的操作方法、装置、设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及医疗
，尤其涉及一种介入手术的操作方法、装置、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]介入手术是利用现代高科技手段进行的一种微创性治疗方式，就是在医学影像设备的引导下，将特制的导管和导丝等精密器械，引入人体，从而对体内病态进行诊断和局部治疗。介入治疗应用数字技术，扩大了医生的视野，借助导管和导丝延长了医生的双手，介入手术的切口较小，具有不开刀，创伤小，恢复快，效果好的特点。
[0003]相关技术中，医生根据数字减影血管造影成像(Digital subtraction angiography，DSA)判断器械在血管中的位置，并向介入手术机器人主端发送轴向运动指令和旋转指令，机器人从端根据指令操控器械在血管中运动。也就是在介入手术过程中，介入手术机器人只能被动地执行医生的控制指令，无法降低介入手术中大量简单重复操作带来的工作负担，导致介入手术的效率较低。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的问题，本专利技术实施例提供一种介入手术的操作方法、装置、设备和存储介质。
[0005]具体地，本专利技术实施例提供了以下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种介入手术的操作方法，包括：
[0007]获取介入手术对应的目标图像；所述目标图像包括器械图像和用户血管图像；
[0008]将所述器械图像和用户血管图像输入训练后的介入手术操作模型，得到目标操作指令；所述介入手术操作模型是基于样本环境图像、样本环境图像对应的第一操作指令、所述第一操作指令对应的奖励值和所述第一操作指令执行后对应的第二时刻样本图像训练得到的；
[0009]根据所述目标操作指令进行介入手术的操作。
[0010]进一步地，所述介入手术操作模型基于如下方式进行训练：
[0011]获取介入手术的第一时刻样本环境图像；所述第一时刻样本环境图像包括样本器械图像和样本用户血管图像；
[0012]将所述样本器械图像和样本用户血管图像输入初始介入手术操作模型，得到第一操作指令；
[0013]根据所述介入手术的第一时刻样本环境图像、第一操作指令、所述第一操作指令对应的奖励值和所述第一操作指令执行后对应的第二时刻样本图像，对所述初始介入手术操作模型进行训练，得到训练后的介入手术操作模型。
[0014]进一步地，所述根据所述介入手术的第一时刻样本环境图像、第一操作指令、所述第一操作指令对应的奖励值和所述第一操作指令执行后对应的第二时刻样本图像，对所述
初始介入手术操作模型进行训练，得到训练后的介入手术操作模型，包括：
[0015]根据所述介入手术的第一时刻样本环境图像、第一操作指令、所述第一操作指令对应的奖励值和所述第一操作指令执行后对应的第二时刻样本图像，获取手术器械的操作数据；
[0016]根据所述手术器械的操作数据对所述初始介入手术操作模型进行训练，得到训练后的介入手术操作模型；所述获取手术器械的操作数据与所述根据所述手术器械的操作数据对所述初始介入手术操作模型进行训练为异步执行。
[0017]进一步地，根据所述第一操作指令对所述手术器械进行操作，得到所述手术器械的第一位置；根据所述第一位置和目标位置的距离，确定所述第一操作指令对应的奖励值；所述目标位置表示用户血管中需要进行手术的位置；和/或，
[0018]根据手术器械的初始位置和目标位置，确定目标路径；根据所述目标路径和所述第一位置，确定所述第一操作指令对应的奖励值；所述初始位置表示所述第一时刻对应的所述手术器械在用户血管中的位置；所述目标路径表示所述第一位置和所述目标位置之间距离最短的路径；和/或，
[0019]在所述手术器械的第一位置位于目标路径上的情况下，基于初始位置和目标位置之间的第一距离、第一位置和目标位置之间的第二距离，确定所述第一操作指令对应的奖励值；和/或；
[0020]根据所述手术器械和手术机器人之间的接触力，确定所述第一操作指令对应的奖励值。
[0021]进一步地，对所述初始介入手术操作模型进行训练以最大化如下训练目标：
[0022][0023]所述r
t
表示第t时刻环境图像对应的手术器械的操作指令的奖励值；所述γ表示衰减系数；所述α表示熵正则系数；所述表示熵；所述熵表示手术器械的操作指令的随机度；E表示期望运算。
[0024]进一步地，获取介入手术的第一时刻样本环境图像之后，还包括：
[0025]对所述第一时刻样本环境图像中的器械图像和用户血管图像分别进行二值化处理。
[0026]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种介入手术的操作装置，包括：
[0027]获取模块，用于获取介入手术对应的目标图像；所述目标图像包括器械图像和用户血管图像；
[0028]处理模块，用于将所述器械图像和用户血管图像输入训练后的介入手术操作模型，得到目标操作指令；所述介入手术操作模型是基于样本环境图像、样本环境图像对应的第一操作指令、所述第一操作指令对应的奖励值和所述第一操作指令执行后对应的第二时刻样本图像训练得到的；
[0029]操作模块，用于根据所述目标操作指令进行介入手术的操作。
[0030]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述介入手术的操作方法。
[0031]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述介入手术的操作方法。
[0032]第五方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述介入手术的操作方法。
[0033]本专利技术实施例提供的介入手术的操作方法、装置、设备和存储介质，基于获取到的介入手术的器械图像、用户血管图像和介入手术操作模型得到目标操作指令，使得介入手术机器人就可以根据确定出的目标操作指令对介入手术的器械进行操作，实现了介入手术器械的自主递送，提高了介入手术的效率及血管介入手术机器人的自主化水平，减轻了介入手术中大量简单重复操作带来的工作负担，实现了辅助医生安全实施介入治疗的效果。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1是本专利技术实施例提供的介入手术的操作方法的流程示意图；
[0036]图2是本专利技术实施例提供的介入手术操作装置示意图；
[0037]图3是本专利技术实施例提供的介入手术操作模型的训练示意图；
[0038]图4是本专利技术实施例提供的介本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种介入手术的操作方法，其特征在于，包括：获取介入手术对应的目标图像；所述目标图像包括器械图像和用户血管图像；将所述器械图像和用户血管图像输入训练后的介入手术操作模型，得到目标操作指令；所述介入手术操作模型是基于样本环境图像、样本环境图像对应的第一操作指令、所述第一操作指令对应的奖励值和所述第一操作指令执行后对应的第二时刻样本图像训练得到的；根据所述目标操作指令进行介入手术的操作。2.根据权利要求1所述的介入手术的操作方法，其特征在于，所述介入手术操作模型基于如下方式进行训练：获取介入手术的第一时刻样本环境图像；所述第一时刻样本环境图像包括样本器械图像和样本用户血管图像；将所述样本器械图像和样本用户血管图像输入初始介入手术操作模型，得到第一操作指令；根据所述介入手术的第一时刻样本环境图像、第一操作指令、所述第一操作指令对应的奖励值和所述第一操作指令执行后对应的第二时刻样本图像，对所述初始介入手术操作模型进行训练，得到训练后的介入手术操作模型。3.根据权利要求2所述的介入手术的操作方法，其特征在于，所述根据所述介入手术的第一时刻样本环境图像、第一操作指令、所述第一操作指令对应的奖励值和所述第一操作指令执行后对应的第二时刻样本图像，对所述初始介入手术操作模型进行训练，得到训练后的介入手术操作模型，包括：根据所述介入手术的第一时刻样本环境图像、第一操作指令、所述第一操作指令对应的奖励值和所述第一操作指令执行后对应的第二时刻样本图像，获取手术器械的操作数据；根据所述手术器械的操作数据对所述初始介入手术操作模型进行训练，得到训练后的介入手术操作模型；所述获取手术器械的操作数据与所述根据所述手术器械的操作数据对所述初始介入手术操作模型进行训练为异步执行。4.根据权利要求2或3所述的介入手术的操作方法，其特征在于，还包括：根据所述第一操作指令对所述手术器械进行操作，得到所述手术器械的第一位置；根据所述第一位置和目标位置的距离，确定所述第一操作指令对应的奖励值；所述目标位置表示用户血管中需要进行手术的位置；和/或，根据手术器械的初始位置和目标位置，确定目标路径；根据所述目标路径和所述第一位置，确...

【专利技术属性】
技术研发人员：周小虎，谢晓亮，李浩，刘市祺，奉振球，侯增广，桂美将，项天宇，于喆，黄德兴，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：