[發明專利]用于檢測灌注中逐步變化的手術系統

有效

• 申請號: 201680059530.0
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN108135670B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 德懷特·梅格蘭;邁爾·羅森貝格
• 申請（專利權）人: 柯惠LP公司
• 主分類號: A61B90/00
• 分類號: A61B90/00;A61B1/04;A61B34/30
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;徐愛萍

本公開涉及一種擴增實境手術系統。所述系統包含捕獲患者的感興趣區域的圖像的內窺鏡和記錄所述患者的ECG的ECG裝置。控制器接收所述圖像并將至少一個圖像處理濾波器應用于所述圖像上。所述圖像處理濾波器包含將所述圖像分解成頻帶的分解濾波器。時間濾波器被應用到所述頻帶以產生時間濾波帶。加法器將每條帶頻帶相加到相應的時間濾波帶以生成增強帶。重構濾波器通過折疊所述增強帶而生成增強圖像。所述控制器還接收所述ECG并且使用所述ECG處理所述增強圖像以生成ECG濾波增強圖像。顯示器向用戶顯示所述ECG濾波增強圖像。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2015年10月23日提交的第62/245,526號美國臨時專利申請的優先權，所述申請的全部內容通過引用整體并入本文。

背景技術

微創手術涉及使用多個小切口代替一個較大的開口完成外科手術過程。所述小切口減少了患者的不適感并且縮短了痊愈時間。所述小切口也限制了內臟、組織以及其它物質的可見性。

內窺鏡被插入至一個或多個切口中，使臨床醫生在手術中更容易看到患者體內的內臟、組織以及其它物質。這些內窺鏡包含具有光學和/或數字變焦能力的攝影機，所述攝影機耦合至顯示攝像機捕獲的內臟、組織以及物質的放大視圖的顯示器。現有的內窺鏡和顯示器，尤其是手術機器人系統中使用的內窺鏡和顯示器，在識別攝像機視野范圍內，但在顯示器上顯示的光譜中不完全可見的條件或物體方面的能力有限。例如，現有的微創和機器人手術工具，包括但不限于內窺鏡和顯示器，在微創手術過程中識別血液灌注的能力有限(如果有所述能力的話)。為了識別血液灌注，許多步驟涉及將標志物添加到患者的血流中。

鑒于此，有必要在手術過程中識別手術攝像機視野范圍內，但在顯示器顯示的光譜中不完全可見的可能條件或物體的更大范圍。

發明內容

本公開涉及手術過程中體內目標手術部位的視頻成像技術，用于檢測目標手術部位組織灌注的逐步變化。

在本公開的一個方面，本公開提供了一種擴增實境手術系統。所述系統包含配置成捕獲患者的感興趣區域的圖像的內窺鏡和用于記錄患者的心臟電活動的心電圖(ECG)裝置。所述系統還包含配置成接收圖像并將至少一個圖像處理濾波器應用于圖像以生成增強圖像的控制器。所述圖像處理濾波器包含配置成將圖像分解為多條頻帶的分解濾波器，配置成應用于多條頻帶以生成多條時間濾波帶的時間濾波器，配置成將多條頻帶中的每條頻帶相加到多條時間濾波帶中的相應帶以生成多條增強頻帶的加法器，配置成通過折疊多條增強頻帶以生成增強圖像的重構濾波器以及配置成基于所述增強圖像和所述電活動生成所述心電圖濾波增強圖像的心電圖濾波器。然后向用戶顯示所述患者的心電圖濾波增強圖像。

所述圖像捕獲裝置可以捕獲具有多個圖像幀的視頻，并且所述控制器將所述至少一個圖像處理濾波器應用于所述多個圖像幀的每個圖像幀。

所述時間濾波器從所述多條頻帶隔離至少一條頻帶以生成所述多條時間濾波帶。在將所述多條頻帶中的每條頻帶相加到所述多條時間濾波帶中的相應帶之前，所述多條時間濾波帶被放大器放大以生成多條增強帶。

所述心電圖濾波器可以生成基線時變信號。所述心電圖濾波器可以對基線時變放大顏色求平均并從增強圖像中去除所述基線時變放大顏色。

在一些方面中，所述內窺鏡包含照明裝置或光纖光導。所述內窺鏡可以發射具有被動脈血液和/或靜脈血液選擇性吸收或反射的波長的光。

在本公開的另一個方面中，本公開提供了一種生成心電圖(ECG)濾波增強圖像的方法。所述方法包含使用內窺鏡捕獲至少一個圖像并使用心電圖裝置記錄患者的心臟的電活動。所述至少一個圖像被分解生成多條頻帶。時間濾波器被應用于所述多條頻帶以生成多條時間濾波帶。所述多條頻帶中的每條頻帶被相加到所述多條時間濾波帶中的相應帶以生成多條增強帶。所述多條增強帶被折疊以生成增強圖像。所述增強圖像和所述電活動用于生成顯示器上顯示的所述ECG濾波增強圖像。