本申请涉及医学影像技术领域，尤其涉及一种内窥镜蛇骨弯曲形态的确定方法及装置。方法包括：获取驱动丝在蛇骨中第个蛇骨单元处所受来自于内窥镜的操作部的第一拉力的第一拉力值；蛇骨中的个蛇骨单元沿着远离操作部的方向进行顺次排列，；根据第一拉力值以及角度计算公式，确定排列在第个蛇骨单元后侧的个蛇骨单元中每个蛇骨单元的中心轴相对于前侧相邻的蛇骨单元的中心轴的相对弯曲角度；根据个相对弯曲角度，确定第个蛇骨单元以及排列在第个蛇骨单元后侧的个蛇骨单元的弯曲形态。本申请能够解决基于多种传感器以确定蛇骨实时弯曲形态的方法在实际应用中存在较大误差的问题。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及医学影像，尤其涉及一种内窥镜蛇骨弯曲形态的确定方法及装置。
技术介绍
1、软管内窥镜作为一种多用途医疗设备，其最重要的功能是观察人体消化器官、泌尿器官等器官的病变组织。
2、在通过软管内窥镜观察病变组织的过程中，软管内窥镜的前端部和插入部沿着人体的自然腔道进入器官内部，前端部用于拍摄器官内部的图像，软管内窥镜的操作部通过调节位于插入部中被软膜包裹住的蛇骨中用于连接多个蛇骨单元的驱动丝所受拉力的大小来调节蛇骨的弯曲程度，用于间接调节前端部的拍摄角度。在实际的操作中，需要参考蛇骨的实时弯曲形态来调节蛇骨的弯曲角度，因此确定蛇骨的实时弯曲形态非常重要。
3、在现有技术中，为了确定蛇骨的实时弯曲形态，通常需要在蛇骨中安装用于分别测量蛇骨单元的位置、位移以及受力大小等物理量的多个传感器，然后再根据繁多的物理量来近似估算蛇骨的实时弯曲形态。根据实际操作经验可知，传感器应用的越多，多个传感器之间存在互相干扰的可能性就越大，导致测得的物理量存在测量误差就越大；此外，应用的物理量越多，通过各种近似计算导致的计算误差就越大，综上可知，基于多种传感器以确定蛇骨实时弯曲形态的方法在实际应用中存在较大误差的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请的目的在于提供内窥镜蛇骨弯曲形态的确定方法及装置，以解决现有技术中基于多种传感器以确定蛇骨实时弯曲形态的方法在实际应用中存在较大误差的问题。
2、第一方面，本申请提供了一种内窥镜蛇骨弯曲形态的确定方法，所述方法包括：</p>3、获取驱动丝在蛇骨中第个蛇骨单元处所受来自于内窥镜的操作部的第一拉力的第一拉力值；所述蛇骨中的个蛇骨单元沿着远离所述操作部的方向进行顺次排列，；
4、根据所述第一拉力值以及角度计算公式，确定排列在第个所述蛇骨单元后侧的个所述蛇骨单元中每个所述蛇骨单元的中心轴相对于前侧相邻的所述蛇骨单元的中心轴的相对弯曲角度；
5、根据个所述相对弯曲角度，确定第个所述蛇骨单元以及排列在第个所述蛇骨单元后侧的个所述蛇骨单元的弯曲形态。
6、优选地，所述蛇骨中相邻的两个所述蛇骨单元通过转轴进行转动连接，所述转轴的轴向与个所述蛇骨单元所在的平面呈垂直设置；所述驱动丝设置在所述蛇骨单元中开设的供所述驱动丝贯穿和移动的贯穿孔中，所述贯穿孔与所述蛇骨单元的中心轴不重合；所述获取驱动丝在蛇骨中第个蛇骨单元处所受来自于内窥镜的操作部的第一拉力的第一拉力值，包括：
7、获取所述驱动丝在第个所述蛇骨单元的第一支撑点处所受的所述第一拉力的第一拉力值；
8、所述第一支撑点为所述蛇骨单元中围合成所述贯穿孔的内壁中远离所述操作部的端点；所述第一拉力的受力方向指向第个蛇骨单元的第二支撑点；所述第二支撑点为所述蛇骨单元中围合成所述贯穿孔的内壁中靠近所述操作部的端点。
9、优选地，所述根据所述第一拉力值以及角度计算公式，确定排列在第个所述蛇骨单元后侧的个所述蛇骨单元中每个所述蛇骨单元的中心轴相对于前侧相邻的所述蛇骨单元的中心轴的相对弯曲角度，包括：
10、根据所述第一拉力值以及第一角度计算公式，确定第个所述蛇骨单元的中心轴相对于第个所述蛇骨单元的相对弯曲角度、所述驱动丝在第个所述蛇骨单元的第一支撑点处所受的第二拉力的第二拉力值；
11、所述第二拉力的受力方向指向第个所述蛇骨单元的所述第二支撑点。
12、优选地，所述第一角度计算公式如下所示：
13、；
14、式中，为所述驱动丝、所述蛇骨单元中围合成所述贯穿孔的内壁之间的摩擦系数；为所述驱动丝的弯曲刚度；
15、为所述转轴的轴身、所述驱动丝中位于所述第一支撑点和所述第二支撑点之间的部分的延长线之间的距离；
16、为所述转轴的轴身、最靠近的所述蛇骨单元之间的距离；
17、为所述驱动丝在第个所述蛇骨单元的第一支撑点所受的摩擦力的受力方向、所述驱动丝在第个所述蛇骨单元的第一支撑点所受的第二拉力的受力方向之间的夹角。
18、优选地，所述确定第个所述蛇骨单元的中心轴相对于第个所述蛇骨单元的相对弯曲角度、所述驱动丝在第个所述蛇骨单元的第一支撑点处所受的第二拉力的第二拉力值之后，所述方法还包括：
19、根据所述相对弯曲角度、所述第二拉力值以及第二角度计算公式，确定所述驱动丝在第个蛇骨单元的第二支撑点处所受的第四拉力的第四拉力值；所述第四拉力的受力方向指向第个所述蛇骨单元的所述第一支撑点；
20、根据所述第四拉力值，确定所述驱动丝在第个蛇骨单元的第一支撑点处所受第一拉力的第一拉力值。
21、优选地，所述第二角度计算公式如下所示：
22、;
23、式中，为所述驱动丝在第个蛇骨单元的第二支撑点处所受的第三拉力的第三拉力值；所述第三拉力的受力方向指向第个所述蛇骨单元的所述第一支撑点；
24、为所述驱动丝、所述蛇骨单元中围合成所述贯穿孔的内壁之间的摩擦系数；为所述驱动丝的弯曲刚度；
25、为所述转轴的轴身、所述驱动丝中位于所述第一支撑点和所述第二支撑点之间的部分的延长线之间的距离；
26、为所述转轴的轴身、最靠近的所述蛇骨单元之间的距离；
27、为所述驱动丝在第个所述蛇骨单元的第二支撑点所受的摩擦力的受力方向、驱动丝在第个所述蛇骨单元的第二支撑点所受的第四拉力的受力方向之间的夹角。
28、优选地，所述获取驱动丝在蛇骨中第个蛇骨单元处所受来自于内窥镜的操作部的第一拉力的第一拉力值，包括：
29、获取所述驱动丝在蛇骨中第个蛇骨单元处所受来自于内窥镜的操作部的第一拉力的第一拉力值、第个蛇骨单元的中心轴在坐标系内相对于坐标轴的初始弯曲角度；
30、所述根据个所述相对弯曲角度，确定第个所述蛇骨单元以及排列在第个所述蛇骨单元后侧的个所述蛇骨单元的弯曲形态，包括：
31、根据所述初始弯曲角度以及个所述相对弯曲角度，确定第个所述蛇骨单元以及排列在第个所述蛇骨单元后侧的个所述蛇骨单元在所述坐标系内的弯曲形态。
32、优选地，所述获取驱动丝在蛇骨中第个蛇骨单元处所受来自于内窥镜的操作部的第一拉力的第一拉力值，还包括：
33、获取所述驱动丝在蛇骨中第个蛇骨单元处所受来自于内窥镜的操作部的第一拉力的受力方向；
34、所述获取驱动丝在蛇骨中第个蛇骨单元处所受来自于内窥镜的操作部的第一拉力的第一拉力值之后，所述方法还包括：
35、根据所述驱动丝在第个所述蛇骨单元的第一支撑点处所受的第一拉力的受力方向以及所述初始弯曲角度，确认所述驱动丝在第个所述蛇骨单元的第一支撑点处所受的第二拉力的受力方向；
36、根据所述驱动丝在第个所述蛇骨单元的第一支撑点处所受的第一拉力的第一拉力值和受力方向、所受的第二拉力的第二拉力值第二拉力值的受力方向，确认所述驱动丝在第个所述蛇骨单元的第一支撑点处的受力方向为本文档来自技高网
...
【技术保护点】
1.一种内窥镜蛇骨弯曲形态的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蛇骨中相邻的两个所述蛇骨单元通过转轴进行转动连接，所述转轴的轴向与个所述蛇骨单元所在的平面呈垂直设置；所述驱动丝设置在所述蛇骨单元中开设的供所述驱动丝贯穿和移动的贯穿孔中，所述贯穿孔与所述蛇骨单元的中心轴不重合；所述获取驱动丝在蛇骨中第个蛇骨单元处所受来自于内窥镜的操作部的第一拉力的第一拉力值，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一拉力值以及角度计算公式，确定排列在第个所述蛇骨单元后侧的个所述蛇骨单元中每个所述蛇骨单元的中心轴相对于前侧相邻的所述蛇骨单元的中心轴的相对弯曲角度，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一角度计算公式如下所示：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定第个所述蛇骨单元的中心轴相对于第个所述蛇骨单元的相对弯曲角度、所述驱动丝在第个所述蛇骨单元的第一支撑点处所受的第二拉力的第二拉力值之后，所述方法还包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二角度计算公式如下所示：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取驱动丝在蛇骨中第个蛇骨单元处所受来自于内窥镜的操作部的第一拉力的第一拉力值，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取驱动丝在蛇骨中第个蛇骨单元处所受来自于内窥镜的操作部的第一拉力的第一拉力值，还包括：
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定排列在第个所述蛇骨单元后侧的个所述蛇骨单元中每个所述蛇骨单元的中心轴相对于前侧相邻的所述蛇骨单元的中心轴的相对弯曲角度之后，所述方法还包括：
10.一种内窥镜蛇骨弯曲形态的确定装置，其特征在于，所述装置包括：获取模块、计算模块和形态模块；
...
【技术特征摘要】
1.一种内窥镜蛇骨弯曲形态的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蛇骨中相邻的两个所述蛇骨单元通过转轴进行转动连接，所述转轴的轴向与个所述蛇骨单元所在的平面呈垂直设置；所述驱动丝设置在所述蛇骨单元中开设的供所述驱动丝贯穿和移动的贯穿孔中，所述贯穿孔与所述蛇骨单元的中心轴不重合；所述获取驱动丝在蛇骨中第个蛇骨单元处所受来自于内窥镜的操作部的第一拉力的第一拉力值，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一拉力值以及角度计算公式，确定排列在第个所述蛇骨单元后侧的个所述蛇骨单元中每个所述蛇骨单元的中心轴相对于前侧相邻的所述蛇骨单元的中心轴的相对弯曲角度，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一角度计算公式如下所示：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定第个所述蛇骨单元的中心...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓洋，徐孟程，刘杰，
申请(专利权)人：卡本深圳医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。