一种多病灶点的内窥镜路径规划方法、装置及终端制造方法及图纸

本申请公开了一种多病灶点的内窥镜路径规划方法、装置及终端，所述的方法包括：基于起点和多个病灶点确定的多条初始路径；确定各初始路径对应的多个路径点；调用乌鸦搜索算法，基于各初始路径中的各路径点的初始空间位置进行空间位置处理，得到各路径点的第一空间位置；确定与各路径点的第一空间位置对应的第一目标位置；若各路径点的第一空间位置和第一目标位置均满足预设使用条件，且各路径点的第一空间位置满足预设收敛条件，则将第一空间位置作为目标迭代位置；基于内窥镜的起点、多个病灶点和各初始路径中各路径点的目标迭代位置，规划各初始路径对应的各第一路径；基于各第一路径确定内窥镜的目标路径。路径确定内窥镜的目标路径。路径确定内窥镜的目标路径。

【技术实现步骤摘要】
一种多病灶点的内窥镜路径规划方法、装置及终端


[0001]本申请涉及智能医疗
，尤其涉及一种多病灶点的内窥镜路径规划方法、装置及终端。

技术介绍

[0002]内窥镜是集中了传统光学、人体工程学、精密机械、现代电子、数学、软件等于一体的检测仪器。一个具有图像传感器、光学镜头、光源照明、机械装置等，它可以经口腔进入胃内或经其他天然孔道进入体内。利用内窥镜可以看到X射线不能显示的病变，因此它对医生非常有用。例如，借助内窥镜医生可以观察胃内的溃疡或肿瘤，据此制定出最佳的治疗方案；
[0003]内窥镜技术不开刀的现代微创外科技术将更多地取代传统手术，并正在发生着日新月异的变化，其中内窥镜技术的应用更具有重要的意义；被誉为“人类的第三只眼睛”，是一项集“检查
‑
诊断
‑
治疗”为一体的耳鼻喉诊疗“光导纤维”无创设备，是国际耳鼻喉治疗领域最先进的技术之一，是人类医学史上首次利用光导纤维的突破性进展；
[0004]在采用内窥镜进行手术的过程中，术前的路径规划尤为重要，尤其在多病灶场景下，医生需要根据病灶的位置规划出一条最合适的手术路径来执行，使得医生可参考路径操作内镜抵达病灶区域；然而，现有技术中，路径规划速度慢，精度不够，且未解决实际医学场景下多病灶情况下的路径规划。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，针对以上问题点，本申请公开了多病灶点的内窥镜路径规划方法，通过将预设的适应度函数与乌鸦搜索算法结合计算，能够快速、精准的获得多个病灶点时的内窥镜的移动路径，获取到的该移动路径精确度较高，便于辅助医生进行判断并基于该移动路径抵达病灶区域。
[0006]为了达到上述专利技术目的，本申请提供了一种多病灶点的内窥镜路径规划方法，所述的方法包括：
[0007]获取病灶区三维结构图；
[0008]从所述病灶区三维结构图中确定内窥镜的起点、多个病灶点以及基于所述起点和多个所述病灶点确定的多条初始路径，其中，所述多条初始路径包括所述起点至任一病灶点间的路径和任意两个病灶点间的路径；
[0009]确定所述各初始路径对应的多个路径点；
[0010]调用乌鸦搜索算法，基于所述各初始路径中的所述各路径点的初始空间位置进行空间位置处理，得到所述各路径点的第一空间位置；
[0011]基于所述乌鸦搜索算法，确定与所述各路径点的第一空间位置对应的第一目标位置；
[0012]若所述各路径点的第一空间位置和所述第一目标位置均满足预设使用条件，且所
述各路径点的所述第一空间位置满足预设收敛条件，则将所述第一空间位置作为目标迭代位置；
[0013]基于所述内窥镜的起点、多个所述病灶点和所述各初始路径中所述各路径点的目标迭代位置，规划所述各初始路径对应的各第一路径；
[0014]基于所述各第一路径确定所述内窥镜的目标路径，所述目标路径遍历每个所述病灶点。
[0015]在一些实施方式中，若所述各路径点的所述第一空间位置和所述第一目标位置均满足预设使用条件，且所述各路径点的所述第一空间位置不满足预设收敛条件，则调用乌鸦搜索算法，确定各路径点各自对应的第一目标路径点，其中，跟目标径点为所述各路径点中的任意一个路径点；
[0016]获取第一目标路径点对应的第一目标位置；
[0017]基于所述第一空间位置和所述第一目标路径点对应的第一目标位置，进行空间位置处理，得到所述各路径点的第二空间位置；
[0018]确定与所述各路径点的第二空间位置对应的第二目标位置；
[0019]至所述各路径点的第二空间位置和所述第二目标位置均满足预设使用条件，且所述各路径点的所述第二空间位置满足预设收敛条件，则将所述第二空间位置作为目标迭代位置。
[0020]在一些实施方式中，若所述各路径点的当前空间位置和/或当前目标位置不满足预设使用条件，则以前一次迭代得到的空间位置和目标位置进行当前空间位置的重新计算；
[0021]至所得到的所述各路径点当前空间位置和与当前空间位置对应的当前目标位置满足预设使用条件。
[0022]所述调用乌鸦搜索算法，基于所述各初始路径中的所述各路径点的初始空间位置进行空间位置处理，得到所述各路径点的第一空间位置，包括：
[0023]调用乌鸦搜索算法，确定各路径点各自对应的第二目标路径点，其中，第二目标路径点为所述各路径点中的任意一个路径点；
[0024]分别获取所述各路径点各自对应的第二目标路径点的初始目标位置和初始感知概率；
[0025]基于所述各路径点的初始空间位置和预设的路径点飞行距离以及所述第二目标路径点的初始目标位置和初始感知概率进行空间位置计算，得到所述各路径点的第一空间位置。
[0026]在一些实施方式中，所述基于所述乌鸦搜索算法，确定与所述各路径点的第一空间位置对应的第一目标位置，包括：
[0027]基于所述第一空间位置，确定所述第一空间位置至所述第一空间位置所在的路径上的病灶点的方向向量；
[0028]基于所述乌鸦搜索算法、第一空间位置和所述方向向量进行目标位置的计算，得到所述各路径点的第一目标位置。
[0029]在一些实施方式中，所述若所述各路径点的第一空间位置和所述第一目标位置均满足预设使用条件，且所述各路径点的第一空间位置满足预设收敛条件，则将所述第一空
间位置作为目标迭代位置，之前还包括：
[0030]判断所述各路径点的所述第一空间位置和所述第一目标位置是否均满足非碰撞条件；
[0031]若是，则判定所述各路径点的所述第一空间位置和所述第一目标位置均满足预设使用条件；
[0032]在所述各路径点的所述第一空间位置和所述第一目标位置均满足预设使用条件情况下，判断所述第一空间位置对应的迭代次数是否小于等于第一预设阈值或所述第一空间位置对应的收敛差值是否满足预设阈值条件；
[0033]若是，则判定所述第一空间位置满足预设收敛条件。
[0034]在一些实施方式中，所述判断所述各路径点的所述第一空间位置和所述第一目标位置是否均满足非碰撞条件，包括：
[0035]基于碰撞函数判断所述各路径点的第一空间位置与所述病灶区三维结构图是否满足碰撞函数对应的非碰撞条件；以及，
[0036]基于所述碰撞函数判断所述各路径点的第一目标位置与所述病灶区三维结构图是否满足碰撞函数对应的非碰撞条件；
[0037]若所述各路径点的第一空间位置与所述病灶区三维结构图满足碰撞函数对应的非碰撞条件，且所述各路径点的第一目标位置与所述病灶区三维结构图满足碰撞函数对应的非碰撞条件，则判定所述各路径点的所述第一空间位置和所述第一目标位置是否均满足非碰撞条件。
[0038]在一些实施方式中，所述基于碰撞函数判断所述各路径点的第一空间位置与所述病灶区三维结构图是否满足碰撞函数对应的非碰撞条件，包括：
[0039]以第一路径点的所述第一空间位置为中心，以第一路径点的第一空间位置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多病灶点的内窥镜路径规划方法，其特征在于，所述的方法包括：获取病灶区三维结构图；从所述病灶区三维结构图中确定内窥镜的起点、多个病灶点以及基于所述起点和多个所述病灶点确定的多条初始路径，其中，所述多条初始路径包括所述起点至任一病灶点间的路径和任意两个病灶点间的路径；确定所述各初始路径对应的多个路径点；调用乌鸦搜索算法，基于所述各初始路径中的所述各路径点的初始空间位置进行空间位置处理，得到所述各路径点的第一空间位置；基于所述乌鸦搜索算法，确定与所述各路径点的第一空间位置对应的第一目标位置；若所述各路径点的第一空间位置和所述第一目标位置均满足预设使用条件，且所述各路径点的所述第一空间位置满足预设收敛条件，则将所述第一空间位置作为目标迭代位置；基于所述内窥镜的起点、多个所述病灶点和所述各初始路径中所述各路径点的目标迭代位置，规划所述各初始路径对应的各第一路径；基于所述各第一路径确定所述内窥镜的目标路径，所述目标路径遍历每个所述病灶点。2.根据权利要求1所述的多病灶点的内窥镜路径规划方法，其特征在于，还包括：若所述各路径点的所述第一空间位置和所述第一目标位置均满足预设使用条件，且所述各路径点的所述第一空间位置不满足预设收敛条件，则调用乌鸦搜索算法，确定各路径点各自对应的第一目标路径点，其中，跟目标径点为所述各路径点中的任意一个路径点；获取第一目标路径点对应的第一目标位置；基于所述第一空间位置和所述第一目标路径点对应的第一目标位置，进行空间位置处理，得到所述各路径点的第二空间位置；确定与所述各路径点的第二空间位置对应的第二目标位置；至所述各路径点的第二空间位置和所述第二目标位置均满足预设使用条件，且所述各路径点的所述第二空间位置满足预设收敛条件，则将所述第二空间位置作为目标迭代位置。3.根据权利要求1所述的多病灶点的内窥镜路径规划方法，其特征在于，还包括：若所述各路径点的当前空间位置和/或当前目标位置不满足预设使用条件，则以前一次迭代得到的空间位置和目标位置进行当前空间位置的重新计算；至所得到的所述各路径点当前空间位置和与当前空间位置对应的当前目标位置满足预设使用条件。4.根据权利要求1所述的多病灶点的内窥镜路径规划方法，其特征在于，所述调用乌鸦搜索算法，基于所述各初始路径中的所述各路径点的初始空间位置进行空间位置处理，得到所述各路径点的第一空间位置，包括：调用乌鸦搜索算法，确定各路径点各自对应的第二目标路径点，其中，第二目标路径点为所述各路径点中的任意一个路径点；分别获取所述各路径点各自对应的第二目标路径点的初始目标位置和初始感知概率；基于所述各路径点的初始空间位置和预设的路径点飞行距离以及所述第二目标路径
点的初始目标位置和初始感知概率进行空间位置计算，得到所述各路径点的第一空间位置。5.根据权利要求1所述的多病灶点的内窥镜路径规划方法，其特征在于，所述基于所述乌鸦搜索算法，确定与所述各路径点的第一空间位置对应的第一目标位置，包括：基于所述第一空间位置，确定所述第一空间位置至所述第一空间位置所在的路径上的病灶点的方向向量；基于所述乌鸦搜索算法、第一空间位置和所述方向向量进行目标位置的计算，得到所述各路径点的第一目标位置。6.根据权利要求1所述的多病灶点的内窥镜路径规划方法，其特征在于，所述若所述各路径点的第一空间位置和所述第一目标位置均满足预设使用条件，且所述各路径点的第一空间位置满足预设收敛条件，则将所述第一空间位置作为目标迭代位置，之前还包括：判断所述各路径点的所述第一空间位置和所述第一目标位置是否均满足非碰撞条件；若是，则判定所述各路径点的所述第一空间位置和所述第一目标位置均满足预设使用条件；在所述各路径点的所述第一空间位置和所述第一目标位置均满足预设使用条件情况下，判断所述第一空间位置对应的迭代次数是否小于等于第一预设阈值或所述第一空间位置对应的收敛差值是否满足预设阈值条件；若是，则判定所述第一空间位置满足预设收敛条件。7.根据权利要求6所述的多病灶点的内窥镜路径规划方法，其特征在于，所述判断所述各路径点的所述第一空间位置和所述第一目标位置是否均满足非碰撞条件，包括：基于碰撞函数判断所述各路径点的第一空间位置与所述病灶区三维结构图是否满足碰撞函数对应的非碰撞条件；以及，基于所述碰撞函数判断所述各路径点的第一目标位置与所述病灶区三维结构图是否满足碰撞函数对应的非碰撞条件；若所述各路径点的第一空间位置与所述病灶区三维结...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凌，徐强，辜嘉，李文超，张永亮，
申请(专利权)人：苏州中科华影健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：