[發明專利]用于取向檢測和工具安裝的系統和方法

在審

• 申請號: 201980055906.4
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN112601485A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: A·J·哈澤爾頓;T·G·格達;C·劉
• 申請（專利權）人: 直觀外科手術操作公司
• 主分類號: A61B1/00
• 分類號: A61B1/00;A61B1/012;A61B1/018
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 張穎

一種系統包括工具和導管，導管的尺寸被設置為接收所述工具。所述系統還包括處理器和存儲器，存儲器具有被存儲在其上的計算機可讀指令。當被所述處理器執行時，所述計算機可讀指令使得所述系統經由所述工具的圖像傳感器接收來自所述導管的管腔內的多個圖像。每個圖像包括多個像素。對于每個圖像，識別與可觀察特征相關聯的多個像素的子集。對于每個圖像，基于所識別的多個像素的子集確定所述可觀察特征的可能取向。基于每個圖像的所述可觀察特征的可能取向的組合確定所述可觀察特征的復合取向。基于所確定的復合取向確定所述工具相對于所述導管的旋轉偏移。

相關申請的交叉引用

本申請要求2018年7月10日提交的美國臨時申請62/696,178的權益，其以引用方式被完全并入本文。

技術領域

本公開涉及用于檢測并識別導管中的工具的取向的系統和方法，并且在各種實施例中，可以包括確定工具在導管中的適當安裝。

背景技術

微創醫療技術意圖減少醫療程序期間損傷的組織量，從而減少患者恢復時間、不適和有害副作用。這種微創技術可以通過患者解剖體的自然孔口或通過一個或多個外科手術切口執行。通過這些自然孔口或切口，醫師可以插入微創醫療器械(包括外科手術器械、診斷器械、治療器械或活檢器械)到達目標組織位置。一種這樣的微創技術是使用可以被插入解剖通道中并導向患者解剖結構內的感興趣區域的柔性的和/或可轉向的細長裝置(諸如柔性導管)。由醫務人員控制這種細長裝置涉及幾個自由度的管理，至少包括管理細長裝置的插入和縮回以及裝置的轉向。

因此，研發用于微創醫療技術期間使用的改善的系統和方法將會是有利的。

發明內容

隨附于說明書的權利要求最好地概括了本發明的一些實施例。

與一些實施例一致，提供了一種用于確定被至少部分地安裝在導管內的工具的取向的方法。所述方法可以包括經由所述工具的圖像傳感器捕獲所述導管的管腔內的第一圖像，所述第一圖像包括多個像素。所述方法可以進一步包括識別包括可觀察特征的所述多個像素的第一子集和包括背景顏色的所述多個像素的第二子集。所述方法可以進一步包括將所述多個像素的所述第二子集調整為中性顏色。所述方法可以進一步包括通過過濾所述多個像素來去除所述第二子集而產生修改的圖像。所述方法可以進一步包括確定所述修改的圖像中的所述可觀察特征的角度取向。所述方法可以進一步包括基于所述可觀察特征的所述角度取向確定所述工具相對于所述導管的旋轉偏移。

與一些實施例一致，提供了一種用于確定導管中的工具的取向的系統。所述系統可以包括被成形為定位在所述導管的管腔中的工具。所述系統可以進一步包括被定位在所述工具中的成像傳感器。所述系統可以進一步包括在所述導管中被定位在所述成像傳感器的視場內的可觀察特征，并且所述成像傳感器可以被配置為捕獲包括第一圖像的所述視場的圖像，所述第一圖像包括所述可觀察特征。所述第一圖像中的所述可觀察特征的方位可以指示所述工具已經在所述導管內旋轉的旋轉偏移。

與一些實施例一致，提供了一種用于確定被至少部分地安裝在導管內的工具的取向的方法。所述方法可以包括經由所述工具的圖像傳感器從所述導管的管腔內捕獲第一圖像，所述第一圖像包括多個像素。所述方法可以進一步包括識別包括第一可觀察特征的所述多個像素的第一子集、包括第二可觀察特征的像素的第二子集、和包括背景顏色的所述多個像素的第三子集。所述方法可以進一步包括將所述第三子集調整為中性顏色。所述方法可以進一步包括通過過濾所述多個像素來去除所述第三子集而產生修改的圖像。所述方法可以進一步包括確定所述修改的圖像中的第一和第二可觀察特征中的每一個的角度取向。所述方法可以進一步包括基于第一和第二可觀察特征的所述角度取向確定所述工具相對于所述導管的旋轉偏移。

應理解，以上大致描述和以下詳細描述二者本質上是示例性和解釋性的，并且旨在提供對本公開的理解而非限制本公開的范圍。就此而言，根據下面的詳細描述，本公開的附加方面、特征和優點對于本領域技術人員將是顯然的。

附圖說明