介入手术系统的控制方法、装置、介入手术系统及介质与流程

1.本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种介入手术系统的控制方法、装置、介入手术系统及介质。


背景技术：

2.目前，介入治疗采用的腔内影像设备和介入手术机器人是两个独立的设备，其操作过程为医护人员对腔内影像设备反馈的影像数据进行人工解读，得到感兴趣部位的手术定位位置，然后操作介入手术机器人将手术导管推送到该手术定位位置执行手术操作。
3.由于腔内影像设备和介入手术机器人的协作依赖医护人员目测腔内影像设备输出的影像数据，因此整个介入治疗过程对医护人员的手术操作要求较高，难免会为介入手术机器人引入因医护人员的视觉疲劳或手部动作产生的推送误差，导致手术操作难度较大，影响手术操作的准确性，也给手术过程带来额外的风险。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种介入手术系统的控制方法、装置、介入手术系统及介质，以解决传统的介入手术系统中的腔内影像设备和介入手术机器人无法联合控制的问题，降低介入手术系统的器械推送误差，从而提高介入治疗过程的安全性。
5.根据本发明一个实施例提供了一种介入手术系统的控制方法，该方法包括：
6.响应于检测到成像推送指令，通过控制介入手术机器人中的器械推送器，对腔内影像设备中的成像导管执行推送操作；
7.在所述成像导管推送到目标位置的情况下，通过所述介入手术机器人中的标记识别器，获取所述成像导管的成像推送距离；
8.通过控制所述器械推送器和所述标记识别器，基于所述成像推送距离对手术导管执行推送操作。
9.根据本发明另一个实施例提供了一种介入手术系统的控制装置，该装置包括：
10.成像导管推送控制模块，用于响应于检测到成像推送指令，通过控制介入手术机器人中的器械推送器，对腔内影像设备中的成像导管执行推送操作；
11.成像推送距离获取模块，用于在所述成像导管推送到目标位置的情况下，通过所述介入手术机器人中的标记识别器，获取所述成像导管的成像推送距离；
12.手术导管推送控制模块，用于通过控制所述器械推送器和所述标记识别器，基于所述成像推送距离对手术导管执行推送操作。
13.根据本发明另一个实施例提供了一种介入手术系统，该介入手术系统包括：介入手术机器人、腔内影像设备和控制设备，所述介入手术机器人包括器械推送器和标记识别器，所述腔内影像设备包括成像导管；
14.其中，所述器械推送器，用于对所述成像导管和所述手术导管执行推送操作；所述标记识别器，用于获取所述成像导管和所述手术导管的推送距离；
15.所述成像导管，用于执行成像操作；
16.所述控制设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的介入手术系统的控制方法。
17.根据本发明另一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的介入手术系统的控制方法。
18.本发明实施例的技术方案，通过响应于检测到成像推送指令，通过控制介入手术机器人中的器械推送器，对腔内影像设备中的成像导管执行推送操作，在成像导管推送到目标位置的情况下，通过介入手术机器人中的标记识别器，获取成像导管的成像推送距离，通过控制器械推送器和标记识别器，基于成像推送距离对手术导管执行推送操作，本发明实施例提供了一种腔内影像设备和介入手术机器人的融合控制方法，解决了传统的介入手术系统中的腔内影像设备和介入手术机器人无法联合控制的问题，降低了介入手术系统的器械推送误差，降低了手术操作难度，从而提高了介入治疗过程的安全性。
19.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
21.图1为本发明一个实施例所提供的一种介入手术系统的控制方法的流程图；
22.图2为本发明一个实施例所提供的一种当前导管标记的采集示意图；
23.图3为本发明一个实施例所提供的另一种介入手术系统的控制方法的流程图；
24.图4为本发明一个实施例所提供的一种介入手术系统的控制装置的结构示意图；
25.图5为本发明一个实施例所提供的一种介入手术系统的结构示意图；
26.图6为本发明一个实施例所提供的一种介入手术系统的具体实例的结构图；
27.图7为本发明一个实施例所提供的一种控制设备的结构示意图。
28.附图标记：
29.介入手术系统-10，介入手术机器人-1，器械推送器-11，导管推送器-111，导丝推送器-112，标记识别器12，介入手术推送盒-13，y阀固定器-14，出口端-141，第一入口端-142，第二入口端-143，指引导管-15，腔内影像设备-2，成像导管-21，成像控制器-22，控制设备-3，处理器-31，rom-32，ram-33，总线-34，i/o接口-35，输入单元-36，输出单元-37，存储单元-38，通信单元-39，工作导丝-4。
具体实施方式
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的
附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
31.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
32.图1为本发明一个实施例所提供的一种介入手术系统的控制方法的流程图，本实施例可适用于对介入治疗过程中使用的介入手术系统进行操作控制的情况，该方法可以由介入手术系统的控制装置来执行，该介入手术系统的控制装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该介入手术系统的控制装置可配置于介入手术系统中。如图1所示，该方法包括：
33.s110、响应于检测到成像推送指令，通过控制介入手术机器人中的器械推送器，对腔内影像设备中的成像导管执行推送操作。
34.本实施例应用的介入手术系统至少包括介入手术机器人、腔内影像设备和控制设备，介入手术机器人包括器械推送器和标记识别器，标记识别器为标记采集器，腔内影像设备包括成像导管，成像导管上设置有多个导管标记。其中，控制设备用于执行本实施例提供的介入手术系统的控制方法中的操作。
35.其中，具体的，成像推送指令用于表征触发介入手术机器人中的器械推送器对成像导管执行推送操作的控制指令。在一个可选实施例中，响应于检测到用户基于可视化界面输入的成像触发操作，生成成像推送指令；和/或，响应于检测到介入手术机器人上的推送组件的触发操作，生成成像推送指令。此处对成像推送指令的生成方法不作限定，具体可根据实际需求自定义设置。
36.在一个可选实施例中，推送操作包括旋转操作、前进操作和回撤操作。
37.s120、在成像导管推送到目标位置的情况下，通过介入手术机器人中的标记识别器，获取成像导管的成像推送距离。
38.在一个可选实施例中，该方法还包括：响应于检测到用户基于可视化界面输入的定位触发操作，将成像导管的当前位置作为目标位置；和/或，响应于检测到介入手术机器人上的定位组件的触发操作，将成像导管的当前位置作为目标位置。此处对目标位置的触发操作的形式不作限定，具体可根据实际需求自定义设置。
39.在另一个可选实施例中，该方法还包括：获取预设腔内图像与腔内影像设备输出的实时腔内图像对应的图像相似度；在图像相似度达到预设相似度阈值的情况下，将实时腔内图像对应的当前位置作为成像导管的目标位置。
40.其中，具体的，预设腔内图像用于表征预先获取到的感兴趣部位的图像，可用于对感兴趣部位进行解读和定位。
41.其中，示例性的，图像相似度采用的相似度算法包括但不限于哈希算法、直方图算
法、余弦相似度算法和ssim算法等。其中，哈希算法包括但不限于平均哈希算法、差值哈希算法和感知哈希算法等。
42.其中，示例性的，预设相似度阈值可以为90％或95％，此处对相似度算法和预设相似度阈值均不作限定，具体可根据实际需求自定义设置。
43.这样设置的好处在于，可以实现目标位置的自动定位，进一步简化了介入治疗过程中的需要人工干预的步骤，进一步降低了器械推送误差。
44.作为一个可选实施例，通过介入手术机器人中的标记识别器，获取成像导管的成像推送距离，包括：通过控制介入手术机器人中的标记识别器，采集成像导管上的当前导管标记；基于当前导管标记对应的标记位置信息，确定成像导管的成像推送距离。
45.在本实施例中，标记识别器为标记采集器。图2为本发明一个实施例所提供的一种当前导管标记的采集示意图。具体的，图2中的上图表示一种导管标记，圆圈表示标记采集器的采集视野，圆圈内的箭头表示选取的采集视野内的当前导管标记。图2中的下图表示另一种导管标记，具体的，成像导管上的每个导管标记表征不同的标记位置信息。
46.此处对多个导管标记的标记内容不作限定，具体可根据实际需求自定义设置。
47.s230、通过控制器械推送器和标记识别器，基于成像推送距离对手术导管执行推送操作。
48.在一个可选实施例中，对手术导管执行推送操作的触发条件包括响应于检测到手术推送指令，其中，手术推送指令用于表征触发介入手术机器人中的器械推送器对手术导管执行推送操作的控制指令。在一个可选实施例中，响应于检测到用户基于可视化界面输入的手术触发操作，生成手术推送指令；和/或，响应于再次检测到介入手术机器人上的推送组件的触发操作，生成手术推送指令；和/或，响应于检测到成像导管退出器械推送器，生成手术推送指令。此处对手术推送指令的生成方法不作限定，具体可根据实际需求自定义设置。
49.其中，示例性的，可视化界面中包含成像导管对应的成像控件以及手术导管对应的手术控件，成像触发操作对应成像控件被触发，手术触发操作对应手术控件被触发。或者，可视化界面中包含触发控件，当第一次检测到触发控件的触发操作时，将触发操作作为成像触发操作，当第二次检测到触发控件的触发操作时，将触发操作作为手术触发操作。
50.在另一个可选实施例中，当介入手术机器人中的器械推送器包含两个导管推送器时，则在第一导管推送器将成像导管推送到目标位置后，直接控制第二导管推送器对手术导管执行推送操作。在本实施例中，可无需检测手术推送指令。
51.在一个可选实施例中，通过控制器械推送器和标记识别器，基于成像推送距离对手术导管执行推送操作，包括：在控制器械推送器推送手术导管的过程中，通过标记识别器，获取手术导管的实时推送距离；继续对手术导管执行推送操作，直到实时推送距离达到成像推送距离。
52.在本实施例中，手术导管上设置有多个导管标记，通过标记识别器，获取手术导管的实时推送距离，包括：通过控制标记识别器，基于预设采集周期，采集手术导管上的实时导管标记，并基于实时导管标记对应的标记位置信息，确定手术导管的实时推送距离。
53.其中，示例性的，预设采集周期可以为1s，此处对预设采集周期不作限定，具体可根据实际需求自定义设置。
54.在上述实施例的基础上，可选的，在基于成像推送距离，对手术导管执行推送操作之后，该方法还包括：响应于再次检测到成像推送指令，通过控制器械推送器和标记识别器，基于成像推送距离对成像导管执行推送操作。
55.其中，具体的，在控制器械推送器再次推送成像导管的过程中，通过控制标记识别器，基于预设采集周期，采集成像导管上的实时导管标记，并基于实时导管标记对应的标记位置信息，确定成像导管的实时推送距离；继续对成像导管执行推送操作，直到实时推送距离达到成像推送距离。
56.这样设置的好处在于，由于在手术导管到达目标位置执行手术操作之后，可能还需要再次推送成像导管到目标位置，以对手术操作的执行效果进行检查。本实施例通过对基于成像推送距离对成像导管执行推送操作，降低了二次推送成像导管过程中的成像推送误差，进一步提高了介入治疗过程的安全性。
57.本实施例的技术方案，通过响应于检测到成像推送指令，通过控制介入手术机器人中的器械推送器，对腔内影像设备中的成像导管执行推送操作，在成像导管推送到目标位置的情况下，通过介入手术机器人中的标记识别器，获取成像导管的成像推送距离，通过控制器械推送器和标记识别器，基于成像推送距离对手术导管执行推送操作，本发明实施例提供了一种腔内影像设备和介入手术机器人的融合控制方法，解决了传统的介入手术系统中的腔内影像设备和介入手术机器人无法联合控制的问题，降低了介入手术系统的器械推送误差，降低了手术操作难度，从而提高了介入治疗过程的安全性。
58.图3为本发明一个实施例所提供的另一种介入手术系统的控制方法的流程图，本实施例对上述实施例中成像推送距离的获取方法进行进一步细化。如图3所示，该方法包括：
59.s210、响应于检测到成像推送指令，通过控制介入手术机器人中的器械推送器，对腔内影像设备中的成像导管执行推送操作。
60.本实施例中的s210与图1中所示的s110对应相同或类似，本实施例对此不再赘述。
61.s220、在控制器械推送器推送成像导管的过程中，响应于检测到标记采集器采集到成像导管上的导管标记，通过控制编码器，监测器械推送器的编码推送距离。
62.本实施例应用的介入手术系统至少包括介入手术机器人、腔内影像设备和控制设备，介入手术机器人包括器械推送器和标记识别器，标记识别器包括标记采集器和编码器，编码器安装在器械推送器的内部，腔内影像设备包括成像导管，成像导管上设置有一个导管标记。其中，控制设备用于执行本实施例提供的介入手术系统的控制方法中的操作。
63.其中，示例性的，该导管标记对应的标记位置信息为5cm，此处对导管标记对应的标记位置信息不作限定，具体可根据实际需求自定义设置。
64.其中，具体的，编码器通过监测导管推送器的齿轮周长和齿轮转动圈数，计算成像导管和手术导管的编码推送距离。
65.s230、在成像导管推送到目标位置的情况下，获取标记识别器中的编码器监测到的与当前采集时刻对应的当前编码推送距离。
66.其中，具体的，当前采集时刻用于表征成像导管推送到目标位置的采集时刻。示例性的，假设尺寸周长为1cm，当前采集时刻对应的齿轮转动圈数为10圈，则当前编码推送距离为10cm。
67.s240、基于当前编码推送距离和导管标记对应的标记位置信息，确定成像导管的成像推送距离。
68.其中，具体的，成像推送距离等于当前编码推送距离与标记位置信息之和。以上述举例为例，当前编码推送距离为10cm，该导管标记对应的标记位置信息为5cm，则成像推送距离为15cm。
69.s250、通过控制器械推送器和标记识别器，基于成像推送距离对手术导管执行推送操作。
70.在一个可选实施例中，通过控制器械推送器和标记识别器，基于成像推送距离对手术导管执行推送操作，包括：在控制器械推送器推送手术导管的过程中，通过标记识别器，获取手术导管的实时推送距离；继续对手术导管执行推送操作，直到实时推送距离达到成像推送距离。
71.在一个可选实施例中，手术导管上设置有多个导管标记，通过标记识别器，获取手术导管的实时推送距离，包括：通过控制标记采集器，基于预设采集周期，采集手术导管上的实时导管标记，并基于实时导管标记对应的标记位置信息，确定手术导管的实时推送距离。
72.在另一个可选实施例中，手术导管上设置有一个导管标记，通过标记识别器，获取手术导管的实时推送距离，包括：响应于检测到标记采集器采集到手术导管上的导管标记，通过控制编码器，监测器械推送器的编码推送距离；基于编码推送距离和导管标记对应的标记位置信息，确定手术导管的实时推送距离。
73.在上述实施例的基础上，可选的，在控制器械推送器再次推送成像导管的实施例中，其推送过程与上述设置有一个导管标记的手术导管的推送过程对应相同或类似，此处不再赘述。
74.由于成像导管和手术导管都需要输入到腔内，在成像导管和手术导管上设置多个导管标记可能会受到器械工艺或手术安全性的限制。本实施例的技术方案，通过设置标记识别器包括标记采集器和编码器，编码器安装在器械推送器的内部，成像导管上设置有一个导管标记，解决了在导管上设置多个导管标记存在工艺限制的问题，在保证介入治疗的安全性的情况下，既降低了介入手术系统的器械推送误差，又降低了导管生产时的工艺难度。
75.以下是本发明实施例提供的介入手术系统的控制装置的实施例，该装置与上述实施例的介入手术系统的控制方法属于同一个发明构思，在介入手术系统的控制装置的实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述实施例中关于介入手术系统的控制方法的内容。
76.图4为本发明一个实施例所提供的一种介入手术系统的控制装置的结构示意图。如图4所示，该装置包括：成像导管推送控制模块310、成像推送距离获取模块320和手术导管推送控制模块330。
77.其中，成像导管推送控制模块310，用于响应于检测到成像推送指令，通过控制介入手术机器人中的器械推送器，对腔内影像设备中的成像导管执行推送操作；
78.成像推送距离获取模块320，用于在成像导管推送到目标位置的情况下，通过介入手术机器人中的标记识别器，获取成像导管的成像推送距离；
79.手术导管推送控制模块330，用于通过控制器械推送器和标记识别器，基于成像推送距离对手术导管执行推送操作。
80.本实施例的技术方案，通过响应于检测到成像推送指令，通过控制介入手术机器人中的器械推送器，对腔内影像设备中的成像导管执行推送操作，在成像导管推送到目标位置的情况下，通过介入手术机器人中的标记识别器，获取成像导管的成像推送距离，通过控制器械推送器和标记识别器，基于成像推送距离对手术导管执行推送操作，本发明实施例提供了一种腔内影像设备和介入手术机器人的融合控制方法，解决了传统的介入手术系统中的腔内影像设备和介入手术机器人无法联合控制的问题，降低了介入手术系统的器械推送误差，降低了手术操作难度，从而提高了介入治疗过程的安全性。
81.在一个可选实施例中，当所述成像导管上设置有多个导管标记时，标记识别器为标记采集器，成像推送距离获取模块320，包括：
82.第一成像推送距离确定单元，用于通过控制介入手术机器人中的标记识别器，采集成像导管上的当前导管标记；
83.基于当前导管标记对应的标记位置信息，确定成像导管的成像推送距离。
84.在一个可选实施例中，当成像导管上设置有一个导管标记时，标记识别器包括标记采集器和编码器，编码器安装在器械推送器的内部，该装置还包括：
85.编码推送距离监测模块，用于在控制器械推送器推送成像导管的过程中，响应于检测到标记采集器采集到成像导管上的导管标记，通过控制编码器，监测器械推送器的编码推送距离；
86.成像推送距离获取模块320，包括：
87.第一成像推送距离确定单元，用于获取标记识别器中的编码器监测到的与当前采集时刻对应的当前编码推送距离；
88.基于当前编码推送距离和导管标记对应的标记位置信息，确定成像导管的成像推送距离。
89.在一个可选实施例中，手术导管推送控制模块330，具体用于：
90.在控制器械推送器推送手术导管的过程中，通过标记识别器，获取手术导管的实时推送距离；
91.继续对手术导管执行推送操作，直到实时推送距离达到成像推送距离。
92.在一个可选实施例中，该装置还包括：
93.目标位置确定模块，用于获取预设腔内图像与腔内影像设备输出的实时腔内图像对应的图像相似度；
94.在图像相似度达到预设相似度阈值的情况下，将实时腔内图像对应的当前位置作为成像导管的目标位置。
95.在一个可选实施例中，该装置还包括：
96.成像导管二次推送模块，用于在通过控制器械推送器和标记识别器，基于成像推送距离对手术导管执行推送操作之后，响应于再次检测到成像推送指令，通过控制器械推送器和标记识别器，基于成像推送距离对成像导管执行推送操作。
97.本发明实施例所提供的介入手术系统的控制装置可执行本发明任意实施例所提供的介入手术系统的控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
98.图5为本发明一个实施例所提供的一种介入手术系统的结构示意图，本实施例中的介入手术系统可应用本发明下述实施例提供的介入手术系统的控制方法及装置。
99.如图5所示，该介入手术系统40包括：介入手术机器人1、腔内影像设备2和控制设备3，介入手术机器人1包括器械推送器11和标记识别器12，腔内影像设备2包括成像导管21；其中，器械推送器11，用于对成像导管21和手术导管执行推送操作；标记识别器12，用于获取成像导管21和手术导管的推送距离；成像导管21，用于执行成像操作；控制设备3，用于执行本发明实施例提供的介入手术系统的控制方法。
100.图6为本发明一个实施例所提供的一种介入手术系统的具体实例的结构图，图6以介入手术机器人1推送成像导管21的场景为例进行示例性说明。
101.其中，具体的，器械推送器11，还用于对工作导丝4执行推送操作。在一个可选实施例中，器械推送器11包括导管推送器111和导丝推送器112，导丝推送器112位于介入手术机器人1的后端，导管推送器111位于导丝推送器112的前端。其中，导管推送器111用于对成像导管21和手术导管执行推送操作，导丝推送器112用于对工作导丝4执行推送操作。示例性的，推送操作包括旋转操作、前进操作和回撤操作。
102.其中，示例性的，导管推送器111由导管主动推送轮组、导管被动推送轮组和旋转组件联合构成，其中，导管主动推送轮组和导管被动推送轮组用于联合控制成像导管21或手术导管的前进和回撤，旋转组件可使导管主动推送轮组和导管被动推送轮组围绕旋转轴旋转，以控制成像导管21或手术导管的旋转。
103.其中，示例性的，导丝推送器112由导丝主动推送轮组、导丝被动推送轮组和旋转组件联合构成，其中，导丝主动推送轮组和导丝被动推送轮组用于联合控制工作导丝4的前进和回撤，旋转组件可使导丝主动推送轮组和导丝被动推送轮组围绕旋转轴旋转，以控制工作导丝4的旋转。
104.此处对器械推送器11的硬件结构不作限定，可以理解的是，任意可以实现旋转操作、前进操作和回撤操作的器械推送器11均在本技术的保护范围之内。
105.其中，示例性的，手术导管包括但不限于球囊导管和支架导管。其中，球囊导管可用于表征携带球囊的介入导管，球囊可用于扩张狭窄的病变血管，改善血管血流。在一些实际应用中，系统配合的球囊类型为快速交换型球囊，快速交换球囊多为单轨monorail球囊，是目前经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention，pci)中应用最为广泛的球囊类型，快速交换球囊仅球囊近段部分15-30cm的可沿着工作导丝4同轴滑行，可配合使用标准长度为180-195cm的工作导丝4，单人即可简便操作。快速交换球囊类型包括但不限于：高顺应性球囊、半顺应性球囊、低顺应性球囊和非顺应型球囊等；或预扩张球囊、支架球囊和后扩球囊等；或特殊类型的球囊，如切割球囊、冲击波球囊、药物球囊等。
106.其中，支架导管可用于表征携带支架的介入导管，血管在被球囊导管扩张成形的基础上，还可在狭窄闭塞段的血管处置入内支架，以实现进一步支撑血管的目的，减少血管弹性回缩和再塑形，从而进一步保持管腔血流通畅。目前支架已被广泛应用冠状动脉、颅内动脉、颈动脉、肾动脉和股动脉等血管疾病的介入治疗中，相应的，支架类型主要被分为冠脉支架、颅内支架和外周血管支架。
107.其中，工作导丝4可在血管中行走，工作导丝4在介入治疗中起到了跟随穿刺针进入血管、到达感兴趣部位、穿越感兴趣部位和输送介入器械等作用。pci治疗的成功与否在
一定程度上取决于工作导丝4是否顺利通过感兴趣部位，成像导管21和手术导管均借助工作导丝4作为工作轨道，穿过指引导管15后抵达目标位置。
108.在一个可选实施例中，介入手术机器人1还包括介入手术推送盒13、y阀固定器14和指引导管15，介入手术推送盒13上设置有盒入口和盒出口，其中，器械推送器11安装在靠近盒入口的介入手术推送盒13的内部，y阀固定器14安装在介入手术推送盒13的盒出口处，y阀固定器14的出口端141和第一入口端142位于介入手术推送盒13的外部，y阀固定器14的第二入口端143位于介入手术推送盒13的内部，y阀固定器14上的出口端141、第二入口端143与器械推送器11中的导丝推送器112处于同一轴线，指引导管15的一端与y阀固定器14的出口端141固定连接。
109.其中，y阀固定器14为中空结构，示例性的，y阀固定器14主要由y型连接器、导丝扭矩器、导丝导插管和保护套等部件组成，y阀固定器14上的第二入口端143和出口端141构成的通道用于对成像导管21和手术导管进行引导、放置及锁定，y阀固定器14上的第一入口端142用于放置介入物质，如介入物质包括但不限于生理盐水、造影剂、药物和介入治疗过程中所需的物质。
110.其中，指引导管15的主要作用包括但不限于输送成像导管21、手术导管和介入物质以及监测冠状动脉内压力等。在一些实际应用中，指引导管15采用的是造影导管，造影导管通常具有适宜的硬度、弹性、柔软性和扭力，形状记忆力好，管壁光滑，造影性能高等硬件要求，在一些实际场景中，造影导管通常还需具有良好的透x线性能。
111.其中，示例性的，成像导管21由导管组件和成像探头构成，其中，导管组件用于携带成像探头，以将成像探头输送到目标位置，成像探头用于执行成像操作。在一个可选实施例中，腔内影像设备2还包括成像控制器22，成像控制器22，用于控制成像导管21中的成像探头执行成像信号发射操作和成像信号接收操作。示例性的，成像控制器22与介入手术推送盒13安装在同一基座上，或者，成像控制器22固定安装在介入手术推送盒13的外部(如图6所示)。
112.在另一个可选实施例中，控制设备3，还用于控制成像导管21中的成像探头执行成像信号发射操作和成像信号接收操作。
113.在一个可选实施例中，当成像导管21上设置有多个导管标记时，标记识别器12为标记采集器，导管标记表征位置信息；其中，标记采集器，用于检测成像导管21和手术导管上的导管标记。
114.其中，示例性的，标记采集器包括但不限于摄像头或标签采集设备。当标记采集器为标签采集设备时，导管标记的类型为rfid(radio frequency identification，射频识别)标签或udi(unique device identification，医疗器械唯一标识)标签，此处对标记采集器和导管标记的类型不作限定，具体可根据实际需求自定义设置。
115.在另一个可选实施例中，当成像导管21上设置有一个导管标记时，标记识别器12包括标记采集器和编码器，编码器安装在器械推送器11的内部，导管标记表征位置信息；其中，标记采集器，用于检测成像导管21和手术导管上的导管标记；编码器，用于监测器械推送器11的编码推送距离。
116.在一个可选实施例中，当标记识别器12为标记采集器时，成像导管21和手术导管上分别设置有多个导管标记。当标记识别器12包括标记采集器和编码器时，成像导管21和
手术导管上的导管标记可以相同，也可以不同，具体的，成像导管21中设置有一个或多个导管标记，手术导管上设置有一个或多个导管标记。
117.其中，具体的，编码推送距离可用于表征成像导管21和手术导管上的导管标记经过标记采集器后的推送距离，示例性的，编码器通过监测导管推送器111的齿轮周长和齿轮转动圈数，计算成像导管21和手术导管的编码推送距离。
118.在一个可选实施例中，标记采集器安装在导管推送器111的导管输入端或导管输出端。如图6所示，标记采集器安装在导管推送器111的导管输入端。在另一个可选实施例中，标记采集器安装在位于导管推送器111前端的介入手术推送盒13的底部，或者，安装在位于导管推送器111后端的介入手术推送盒13的底部，或者，安装在y阀固定器14的第二入口端143。
119.图7为本发明一个实施例所提供的一种控制设备的结构示意图。控制设备3旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
120.如图7所示，控制设备3包括至少一个处理器31，以及与至少一个处理器31通信连接的存储器，如只读存储器(rom)32、随机访问存储器(ram)33等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器31可以根据存储在只读存储器(rom)32中的计算机程序或者从存储单元38加载到随机访问存储器(ram)33中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 31中，还可存储控制设备3操作所需的各种程序和数据。处理器31、rom 32以及ram 31通过总线34彼此相连。输入/输出(i/o)接口35也连接至总线34。
121.控制设备3中的多个部件连接至i/o接口35，包括：输入单元36，例如键盘、鼠标等；输出单元37，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元38，例如磁盘、光盘等；以及通信单元39，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元39允许控制设备3通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
122.处理器31可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器31的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器31执行上文所描述的各个方法和处理，例如上述实施例提供的介入手术系统的控制方法。
123.在一些实施例中，上述实施例提供的介入手术系统的控制方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元38。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 32和/或通信单元39而被载入和/或安装到控制设备3上。当计算机程序加载到ram 31并由处理器31执行时，可以执行上文描述的介入手术系统的控制方法中的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器31可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行介入手术系统的控制方法。
124.本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统
的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
125.用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
126.本实施例的技术方案，通过在介入手术机器人上设置标记识别器采集成像导管和手术导管的推送距离，解决了传统的介入手术系统中的腔内影像设备和介入手术机器人无法联合控制的问题，降低了介入手术系统的器械推送误差，降低了手术操作难度，从而提高了介入治疗过程的安全性。
127.在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
128.为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
129.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)、区块链网络和互联网。
130.计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云
主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与vps服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
131.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
132.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

技术特征：
1.一种介入手术系统的控制方法，其特征在于，包括：响应于检测到成像推送指令，通过控制介入手术机器人中的器械推送器，对腔内影像设备中的成像导管执行推送操作；在所述成像导管推送到目标位置的情况下，通过所述介入手术机器人中的标记识别器，获取所述成像导管的成像推送距离；通过控制所述器械推送器和所述标记识别器，基于所述成像推送距离对手术导管执行推送操作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述成像导管上设置有多个导管标记时，所述标记识别器为标记采集器，所述通过所述介入手术机器人中的标记识别器，获取所述成像导管的成像推送距离，包括：通过控制所述介入手术机器人中的标记识别器，采集所述成像导管上的当前导管标记；基于所述当前导管标记对应的标记位置信息，确定所述成像导管的成像推送距离。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述成像导管上设置有一个导管标记时，所述标记识别器包括标记采集器和编码器，所述编码器安装在所述器械推送器的内部，所述方法还包括：在控制所述器械推送器推送所述成像导管的过程中，响应于检测到所述标记采集器采集到所述成像导管上的导管标记，通过控制所述编码器，监测所述器械推送器的编码推送距离；所述通过所述介入手术机器人中的标记识别器，获取所述成像导管的成像推送距离，包括：获取所述标记识别器中的编码器监测到的与当前采集时刻对应的当前编码推送距离；基于所述当前编码推送距离和所述导管标记对应的标记位置信息，确定所述成像导管的成像推送距离。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述通过控制所述器械推送器和所述标记识别器，基于所述成像推送距离对手术导管执行推送操作，包括：在控制所述器械推送器推送手术导管的过程中，通过所述标记识别器，获取所述手术导管的实时推送距离；继续对所述手术导管执行推送操作，直到所述实时推送距离达到所述成像推送距离。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取预设腔内图像与所述腔内影像设备输出的实时腔内图像对应的图像相似度；在所述图像相似度达到预设相似度阈值的情况下，将所述实时腔内图像对应的当前位置作为所述成像导管的目标位置。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过控制所述器械推送器和所述标记识别器，基于所述成像推送距离对手术导管执行推送操作之后，所述方法还包括：响应于再次检测到成像推送指令，通过控制所述器械推送器和所述标记识别器，基于所述成像推送距离对所述成像导管执行推送操作。7.一种介入手术系统的控制装置，其特征在于，包括：成像导管推送控制模块，用于响应于检测到成像推送指令，通过控制介入手术机器人
中的器械推送器，对腔内影像设备中的成像导管执行推送操作；成像推送距离获取模块，用于在所述成像导管推送到目标位置的情况下，通过所述介入手术机器人中的标记识别器，获取所述成像导管的成像推送距离；手术导管推送控制模块，用于通过控制所述器械推送器和所述标记识别器，基于所述成像推送距离对手术导管执行推送操作。8.一种介入手术系统，其特征在于，包括：介入手术机器人、腔内影像设备和控制设备，所述介入手术机器人包括器械推送器和标记识别器，所述腔内影像设备包括成像导管；其中，所述器械推送器，用于对所述成像导管和所述手术导管执行推送操作；所述标记识别器，用于获取所述成像导管和所述手术导管的推送距离；所述成像导管，用于执行成像操作；所述控制设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的介入手术系统的控制方法。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，当所述成像导管设置有多个导管标记时，所述标记识别器为标记采集器，所述导管标记表征位置信息；其中，所述标记采集器，用于采集所述成像导管和所述手术导管上的导管标记。10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，当所述成像导管上设置有一个导管标记时，所述标记识别器包括标记采集器和编码器，所述编码器安装在所述器械推送器的内部，所述导管标记表征位置信息；其中，所述标记采集器，用于采集所述成像导管和所述手术导管上的导管标记；所述编码器，用于监测所述器械推送器的编码推送距离。11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的介入手术系统的控制方法。

技术总结
本发明公开了一种介入手术系统的控制方法、装置、介入手术系统及介质，涉及医疗器械技术领域，该方法包括：响应于检测到成像推送指令，通过控制介入手术机器人中的器械推送器，对腔内影像设备中的成像导管执行推送操作；在所述成像导管推送到目标位置的情况下，通过所述介入手术机器人中的标记识别器，获取所述成像导管的成像推送距离；通过控制所述器械推送器和所述标记识别器，基于所述成像推送距离对手术导管执行推送操作。本发明实施例解决了传统的介入手术系统中的腔内影像设备和介入手术机器人无法联合控制的问题，降低了介入手术系统的器械推送误差，降低了手术操作难度，从而提高了介入治疗过程的安全性。而提高了介入治疗过程的安全性。而提高了介入治疗过程的安全性。


技术研发人员：毛苏杭 黄孟超 韩静峰
受保护的技术使用者：上海博动医疗科技股份有限公司
技术研发日：2023.06.27
技术公布日：2023/8/13