[發(fā)明專利]一種紅外探測輸尿管位置的內窺鏡系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710922845.X
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107569285B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設計）人: 宋恩民;余鋒;朱君;萬友銘;劉宏
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;湖北得康科技有限公司
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20;A61B17/00;A61B90/00;A61B1/307;A61B1/04;A61B1/06;G06T7/136
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 方可

本發(fā)明公開了一種紅外探測輸尿管位置的內窺鏡系統(tǒng)及方法，其系統(tǒng)包括輔助檢測單元、圖像采集單元和圖像處理單元；其中輔助檢測單元用于提供帶有紅外光源的導光管以實時標記輸尿管的位置；圖像采集單元用于采集內腔可見光圖像和紅外圖像；圖像處理單元用于根據(jù)采集到的紅外圖像進行分割以獲取輸尿管的位置信息，并將獲得的輸尿管位置信息與可見光圖像相融合，獲得新的包含有輸尿管位置信息的圖像序列；其方法基于其系統(tǒng)實現(xiàn)；本發(fā)明提供的這種內窺鏡系統(tǒng)及方法，可以實時準確的指示輸尿管的位置信息，且不需要進行圖像增強處理，相比于現(xiàn)有技術，可極大減少計算成本，提高了圖像處理效率和實時性；將其應用于手術中具有極高實用價值。

技術領域

本發(fā)明屬于醫(yī)學內窺鏡成像技術領域，更具體地，涉及一種紅外探測輸尿管位置的內窺鏡系統(tǒng)及方法。

背景技術

目前，在婦產科、肛腸科以及泌尿外科的微創(chuàng)手術中，有可能出現(xiàn)由于無法準確定位輸尿管位置而導致輸尿管被誤切或誤扎的醫(yī)療事故。一般輸尿管損傷不易鑒別，如果處理不當容易發(fā)生嚴重的手術并發(fā)癥，給患者帶來極大的痛苦，嚴重者會危及患者的生命。

現(xiàn)有技術公開了一種發(fā)光導光管，進行手術時在患者輸尿管中插入發(fā)光導光管，通過其發(fā)出的光來指示輸尿管；在開放性手術中可以采用這類方法指示輸尿管的位置，但在微創(chuàng)手術中很難應用該類方法來實時指示輸尿管的位置；因為在微創(chuàng)手術中，醫(yī)生是根據(jù)內窺鏡在患者內部采集的、并在顯示設備上實時顯示的圖像進行手術；一方面，導光管發(fā)出的光在透過包覆輸尿管的人體組織時，導光管所發(fā)出的光穿過這些組織后透射出來的光減弱，而內窺鏡工作在較強的光照條件下，較強的光照可能會湮沒發(fā)光導光管所發(fā)出的微弱光，使得導光管不能準確指示輸尿管位置；另一方面，由于考慮到患者舒適度以及手術所涉及的部位，不同情況下所采用的內窺鏡的光圈不同，不同光圈的內窺鏡的感光能力不同，光圈小的內窺鏡不能很好的采集到發(fā)光導光管所發(fā)出的弱光，因此不能準確指示輸尿管的位置。

公開號為CN 105942960A的中國專利“一種可指示輸尿管位置的內窺鏡系統(tǒng)及方法”和申請?zhí)枮?017106528895的中國專利“一種用于實時顯示輸尿管位置的內窺鏡系統(tǒng)及方法”均是通過給插入到輸尿管的導光管提供可見光源，然后使用普通攝像機來采集輸尿管的位置信息。這種方式存在發(fā)光管的微弱光容易被較強的照明光源所覆蓋的問題，因此檢測到的輸尿管信息比較微弱，需要進行圖像增強，但是圖像的增強會增加額外的計算成本。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種紅外探測輸尿管位置的內窺鏡系統(tǒng)及方法，其目的在于解決在微創(chuàng)手術中輸尿管位置難以檢測并準確顯示，以及現(xiàn)有技術對檢測到的輸尿管信息進行圖像增強處理帶來額外計算量的問題。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種紅外探測輸尿管位置的內窺鏡系統(tǒng)，包括為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于實時顯示輸尿管位置的內窺鏡系統(tǒng)，包括輔助檢測單元、圖像采集單元、圖像處理單元和圖像顯示單元；

其中，輔助檢測單元用于提供帶有紅外光源的導光管以實時標記輸尿管的位置；

圖像采集單元用于采集內腔可見光圖像和紅外圖像；

圖像處理單元用于根據(jù)采集到的紅外圖像進行分割以獲取輸尿管的位置信息，并將獲得的輸尿管位置信息與可見光圖像相融合，獲得新的圖像序列；

圖像顯示單元用于將新的圖像序列進行顯示。

優(yōu)選的，上述的內窺鏡系統(tǒng)，其輔助檢測單元包括紅外光源和導光管；紅外光源用于給導光管提供紅外光照條件；導光管在使用中被插入到輸尿管內用于實時標記輸尿管的位置信息。

優(yōu)選的，上述的內窺鏡系統(tǒng)，其圖像采集單元包括照明光源、二向色鏡、內窺鏡、可見光攝像機和紅外攝像機；