一种基于CMOS图像芯片的智能针刀治疗辅助系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于CMOS图像芯片的智能针刀治疗辅助系统，本系统包括有：图像采集装置、支撑结构、控制中枢和服务器，所述图像采集装置固定在支撑结构上，待针刀手术部位设置在图像采集装置的图像采样区域内，所述图像采集装置通信连接至所述控制中枢，所述控制中枢通信连接至服务器，服务器网络连接至云端。本系统与传统技术相比，基于人体三维模型和现代医学混合网络，利用智能针刀辅助治疗系统，确保针刀手术的灵活性和可靠性；同时基于本地和远程数据库，分析针刀手术的可行性和安全性，减少副作用和并发症的几率，防止不可逆损伤的出现。出现。出现。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CMOS图像芯片的智能针刀治疗辅助系统


[0001]本专利技术涉及机器视觉辅助医疗
，更具体地，涉及一种基于CMOS图像芯片的智能针刀治疗辅助系统。

技术介绍

[0002]小针刀疗法是一种介于手术方法和非手术疗法之间的闭合性松解术。是在切开性手术方法的基础上结合针刺方法形成的。小针刀疗法操作的特点是在治疗部位刺入深部到病变处进行轻松的切割，剥离有害的组织，以达到止痛祛病的目的。其适应症主要是软组织损伤性病变和骨关节病变。小针刀疗法的优点是治疗过程操作简单，不受任何环境和条件的限制。治疗时切口小，不用缝合，对人体组织的损伤也小，且不易引起感染，无不良反应，病人也无明显痛苦和恐惧感，术后无需休息，治疗时间短，疗程短，患者易于接受。
[0003]然而，现有针刀治疗过程中建立的患者病症部位的三维模型精度低，影响观察治疗；同时，现有针刀手术安全性和有效程度取决于术者对疾病的主观认识和施术部位解剖位置的掌握程度。因此针刀疗法在推广应用的过程中，由于操作者水平的参差不齐，产生副作用和并发症的机率比较大，有时还会产生一些不可逆的损伤。
[0004]在进行针刀治疗时，医生应严格按照针刀的进针四步规程操作，并熟悉相关的解剖知识。如果操作规范，对解剖结构掌握清楚，针刀治疗是很安全的；如果涉及重要血管和神经部位，需要在超声或X线引导下治疗。所谓四步进针规程，就是进针刀时必须遵循的4个步骤：定点、定向、加压分离、刺入。
[0005]作为一项在中医针灸基础上研发的新技术，针刀的历史只有40多年。不过，由于其治疗范围广泛，效果显著等原因，针刀疗法已经被越来越多人关注，针刀从业人数近年来也呈爆炸式增长，据统计，目前已有我国已有超过10万从业人员。作为一种相对新的治疗方法，针刀在临床研究和学科建设方面，还有很长的路要走，需要业内不断地完善、创新和总结。同时，由于发展快，也出现良莠不齐的现象，有不完善的地方。所以需要对针刀治疗辅助系统进行研究。
[0006]现有技术公开了一种智能针刀治疗系统，包括工作台和设于工作台上的机器人手臂、针刀盒、医学摄像仪和控制模块，机器人手臂用于实施针刀手术；针刀盒用于储存和输出各种型号的针刀；医学摄像仪用于摄制和采集病症部位所需的图像数据；控制模块，基于医学摄像仪所采集的图像数据来控制机器人手臂的针刀操作；所述的控制模块包括三维模型构建单元和显示确认单元，三维模型构建单元基于采集的病症部位的图像数据融合得到病症三维模型，对比人体对应的标准三维模型后，获取针刀的针刺位置和针刺深度数据信息，模拟针刀在三维模型中的导航结果来确定机器人手臂的针刀手术路径。该方案的缺陷是，针刀手术采用机器人手臂进行操作，需要进行实际评估机器人手臂的灵活性和可靠性。
[0007]现有技术公开了一种计算机辅助针刀治疗的针刀定位系统，包括X光机、视频跟踪系统、计算机及存储在计算机内的图像控制操作软件构成。X光机成像系统采集图像后，其图像数据传输至计算机内，经图像控制处理系统处理后，为针刀治疗过程的可视化提供了
图形基础，具有视频跟踪系统的定位仪采集到标志点位置和针刀位置，通过配准可以正确地显示针刀在个体化三维模型中的运行轨迹，最终实现针刀治疗过程的可视化。本参考例综合利用了医学、机械学、计算机视觉、数字图像处理等多门学科技术，解决了人体三维成像个体化和利用单幅图像实现针刀治疗过程位置跟踪的关键技术，实现了针刀治疗过程的可视化，在尽量不增加医疗费用的前提下，较为显著减少了手术过程中的盲视，提高了针刀治疗的手术安全性。该方案的缺陷是，针刀治疗的效果取决于操作者水平，产生副作用和并发症的机率比较大，有时还会产生一些不可逆的损伤。
[0008]为此，结合以上需求和现有技术中的缺陷，本申请提出了一种基于CMOS图像芯片的智能针刀治疗辅助系统。

技术实现思路

[0009]本专利技术提供了一种基于CMOS图像芯片的智能针刀治疗辅助系统，确保针刀手术的灵活性和可靠性；同时基于本地和远程数据库，分析针刀手术的可行性和安全性，减少副作用和并发症的几率，防止不可逆损伤的出现。
[0010]本专利技术的首要目的是为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0011]本专利技术第一方面提供了一种基于CMOS图像芯片的智能针刀治疗辅助系统，本系统包括有：图像采集装置、支撑结构、控制中枢和服务器，所述图像采集装置固定在支撑结构上，所述图像采集装置设置于手术台的上方，所述待针刀手术部位放置在手术台的表面，并位于图像采集装置的图像采样区域内，所述图像采集装置通信连接至所述控制中枢，所述控制中枢通信连接至服务器，服务器网络连接至云端。
[0012]其中，所述图像采集装置中设置有CMOS图像芯片，所述控制中枢中存储有基于人体3D模型的现代医学混合网络模型。
[0013]进一步的，所述图像采集装置采集获得可见光图像或近红外图像。
[0014]进一步的，所述图像采集装置为摄像机，所述摄像机为带有CMOS图像芯片的摄像机，所述摄像机与控制中枢通信连接。
[0015]进一步的，所述摄像机的前端设置有LED光源，所述LED光源与控制中枢电性连接。
[0016]进一步的，所述控制中枢还包括有显示器。
[0017]进一步的，所述控制中枢包括有：存储器、判断模块和分析模块。
[0018]进一步的，所述存储器中包括有：数据库和数学模型。
[0019]其中，所述数学模型是基于人体3D模型和现代医学混合网络构建的数学模型，所述现代医学混合网络包括有中医针灸网络、西医神经
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内分泌
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免疫系统；所述中医针灸网络包括有三个层次的通路，其中第一层次是14主经脉，第二层次是与14主经脉相通的络脉，第三层次是从第二层次络脉分支出来的孙络；所述西医神经
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内分泌
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免疫系统包括的器官组织通过与中医针灸网络的空间位置相对应构建出现代医学混合网络。
[0020]进一步的，所述数据库包括有本地数据库和远程数据库的至少一种，所述本地数据库或远程数据库中包括有：医疗影像数据库、经络穴位数据库、病例数据库、药物数据库、器官组织数据库和针刀治疗案例数据库。
[0021]其中，所述医疗影像数据库包括有在先采集的正常或病损部位的超声波图像和X光图像，所述经络穴位数据库包括有经络穴位对应的位置及其在人体3D模型上的位置，所
述器官组织数据库中包括有人体3D模型中各器官组织的位置、性状以及指标参数，所述病例数据区中包括有云端系统存储的过往病例信息，所述药物数据库中包括有中医和西医解决病损的药物信息，所述针刀治疗案例数据库中包括有解决所述病例数据库中病例采用的针刀治疗案例。
[0022]进一步的，所述判断模块的工作过程具体为：将图像采集装置获得的可见光图像或近红外图像与医疗影像数据库中先期拍摄的正常状态的超声波图像或X光图像进行对比，获取异于正常状态图像的部位，确认该部位所在的层次，将该部位进行标注并将标注结果投射至显示屏上。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CMOS图像芯片的智能针刀治疗辅助系统，其特征在于，本系统包括有：图像采集装置(1)、支撑结构(2)、控制中枢(3)和服务器(4)，所述图像采集装置(1)固定在支撑结构(2)上，待针刀手术部位放置在图像采集装置(1)的图像采样区域内，所述图像采集装置(1)通信连接至所述控制中枢(3)，所述控制中枢(3)通信连接至服务器(4)，服务器(4)网络连接至云端；所述图像采集装置(1)中设置有带有CMOS图像芯片的图像采集模块；所述控制中枢(3)中存储有基于人体3D模型的现代医学混合网络模型。2.根据权利要求1所述的一种基于CMOS图像芯片的智能针刀治疗辅助系统，其特征在于，所述图像采集装置(1)获取可见光图像或近红外图像。3.根据权利要求2所述的一种基于CMOS图像芯片的智能针刀治疗辅助系统，其特征在于，所述图像采集模块为摄像机(101)。4.根据权利要求3所述的一种基于CMOS图像芯片的智能针刀治疗辅助系统，其特征在于，所述摄像机(101)为带有CMOS图像芯片的摄像机，所述摄像机(101)与控制中枢(3)通信连接。5.根据权利要求4所述的一种基于CMOS图像芯片的智能针刀治疗辅助系统，其特征在于，所述摄像机(101)的前端设置有LED光源(102)，所述LED光源(102)与控制中枢(3)电性连接。6.根据权利要求1
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5任一项所述的一种基于CMOS图像芯片的智能针刀治疗辅助系统，其特征在于，所述控制中枢(3)还包括有显示器(301)。7.根据权利要求6所述的一种基于CMOS图像芯片的智能针刀治疗辅助系统，其特征在于，所述控制中枢(3)包括有：存储器、判断模块和分析模块；所述存储器中包括有：数据库和数学模型；其中，所述数学模型是基于人体3D模型和现代医学混合网络构建的数学模型，所述现代医学混合网络包括有中医针灸网络、西医神经
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【专利技术属性】
技术研发人员：金忠芳，庞昕，郭业才，王梦姣，刘茵，冯群枝，
申请(专利权)人：无锡学院，
类型：发明
国别省市：