[發明專利]一種膀胱軟鏡三維導航方法、系統、介質及設備

在審

• 申請號: 202211516636.2
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN115778540A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 田樹印;孫佳潤;田迪
• 申請（專利權）人: 遼寧隆科醫療器械有限公司
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20;A61B34/10;A61B1/307;A61B1/005;A61B1/008;A61B1/01
• 代理公司: 北京漢之知識產權代理事務所(普通合伙) 11479
• 代理人: 王立紅

本申請提供一種膀胱軟鏡三維導航方法、系統、介質及設備。導航方法包括：建立存儲有虛擬膀胱模型的膀胱模型庫：導入膀胱CT圖像獲取尺寸數據，從膀胱模型庫中篩選出與尺寸數據最接近虛擬膀胱模型；將膀胱軟鏡向患者膀胱內插入，檢測到膀胱軟鏡遠端達到膀胱出口時，將膀胱出口設置為三維空間坐標零點；在虛擬膀胱模型膀胱出口處建立一替代膀胱軟鏡遠端的標志物，建立起標志物在虛擬膀胱模型中位置與膀胱軟鏡在患者膀胱中位置的映射關系；實時獲取膀胱軟鏡的遠端的位置數據，在虛擬膀胱模型中實時更新標志物位置。本申請通過標志物與虛擬膀胱模型的相對位置來映射膀胱軟鏡遠端相對于患者膀胱的位置關系，實現膀胱軟鏡的空間定位與導航功能。

技術領域

本申請涉及膀胱軟鏡技術領域，具體而言，涉及一種膀胱軟鏡三維導航方法、系統、介質及設備。

背景技術

膀胱軟鏡作為微創手術之一，其病灶位于人體臟器內部，醫生需要將膀胱軟鏡經尿道插入至膀胱內部進行手術，手術過程中醫生能通過膀胱軟鏡鏡遠端的圖像傳感器采集到的圖像觀察膀胱內部局部組織區域的組織特征，手術視野有限。

正由于醫生只能獲知局部的組織圖像，對于膀胱軟鏡的遠端與膀胱的相對坐標以及膀胱軟鏡的遠端的彎曲狀態，醫生只能通過圖像傳感器采集的圖像來判斷膀胱軟鏡的遠端在膀胱中的大體位置，而無法確切知道具體的位置，因此不可避免的造成膀胱軟鏡的遠端在膀胱內盲目的移動，導致檢查效率相對不高。

同時，如果患者膀胱內有多個病灶位置，理想情況下，醫生能夠通過圖像傳感器的圖像全面觀察得知所有病灶的位置，但是由于患者膀胱內的情況是較復雜的，醫生在操作膀胱軟鏡時，缺乏有效的方向引導，極有可能對同一組織區域重復觀察，也有可能因某些組織區域較為相似，導致醫生遺漏某些區域，這不僅影響效率，還可能因圖像不全面而造成對病癥的誤判。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種膀胱軟鏡三維導航方法、系統、介質及設備，其能夠通過標志物與虛擬膀胱模型的相對位置關系來映射膀胱軟鏡的遠端相對于患者膀胱的位置關系，從而形成對膀胱軟鏡的遠端的引導作用，實現膀胱軟鏡遠端的空間定位與導航功能，從而擴展手術視野，提高手術效率。

第一方面，提供了一種膀胱軟鏡三維導航方法，包括以下步驟：

S1、建立膀胱模型庫：膀胱模型庫中存儲有不同尺寸數據的虛擬膀胱模型；

S2、導入膀胱CT圖像以獲取患者膀胱的尺寸數據，并從膀胱模型庫中篩選出與患者膀胱的尺寸數據最接近的虛擬膀胱模型；

S3、將膀胱軟鏡向患者膀胱內插入，在檢測到膀胱軟鏡的遠端達到膀胱出口時，將膀胱出口設置為三維空間坐標的零點；

S4、在虛擬膀胱模型的膀胱出口處建立一替代膀胱軟鏡遠端的標志物，建立起標志物在虛擬膀胱模型中位置與膀胱軟鏡在患者膀胱中位置的映射關系；標志物在虛擬膀胱模型中的位置跟隨膀胱軟鏡的遠端在患者膀胱內的位置變化而變化；

S5、實時獲取膀胱軟鏡的遠端在患者膀胱中的位置數據；

S6、依據步驟S5中得到的實時的位置數據，在虛擬膀胱模型中實時更新標志物的位置。

在一種可實施的方案中，步驟S4至步驟S6中的位置數據包括膀胱軟鏡的遠端的空間坐標數據和膀胱軟鏡的遠端的彎曲角度。

在一種可實施的方案中，從膀胱模型庫中篩選出與患者膀胱的尺寸數據最接近的虛擬膀胱模型之后，還包括以下步驟：

判斷篩選出的虛擬膀胱模型與患者的膀胱CT圖像的尺寸差值；

若尺寸差值不在預設范圍內，則對篩選出的虛擬膀胱模型的尺寸進行調整；

若尺寸差值在預設范圍內，則直接使用篩選出的虛擬膀胱模型。

在一種可實施的方案中，在步驟S3中，檢測膀胱軟鏡的遠端達到膀胱出口包括以下步驟：