一种显微外科手术操作稳定性评判建议系统，包括，显微部，其用于获取经过缩放后的显微视野，背景部，其作为显微视野的背景并且至少包括标记单元，工具部，其由术者操作以执行显微操作，还包括记录部和处理部，记录部获取显微视野中的数字图像信息并将其备份为两个，一个传输给处理部，一个以显示至术者人眼，术者观察复原的微视野图像并执行指定的移动任务，处理部处理图像数据获取术者从操作稳定性评估，并且基于操作稳定性，处理部向传输至术者观察的显示屏上的图像数据叠加至少一个建议图像数据，建议图像数据用于指示术者当前操作稳定性情况。稳定性情况。稳定性情况。
【技术实现步骤摘要】
一种显微外科手术操作稳定性评判建议系统及方法
[0001]本专利技术涉及显微外科领域，尤其涉及一种显微外科手术操作稳定性评判建议系统及方法。
技术介绍
[0002]显微外科手术目前已经成为一种较为重要的临床医学技术，其进一步拓展了多种常规外科手术门类的细分选择，主要是涉及到神经、细胞、组织一类的外科手术门类，例如神经外科、整形外科、骨科、腿外科、手外科、面部外科、妇科、泌尿科等等，其属于一种精细要求很高的手术类别。通常在执行显微外科手术时，需要利用到高精度、高倍率的显微放大设备以及一系列配套的环境控制设备以及精细手术操作设备等，其中，本门类手术最重要的一点在于需要在显微级别的精细度下对患者进行外科手术治疗。而在目前大部分的精细机器人或者机械臂尚且没有得出较为实质性的进步以取代人类进行该项手术的情况下，由人工实施该项手术成为一种常用的手段。执行显微手术的医师，其除了本身应当具备完整的相关外科知识以及职业资格证件以外，还需要具备操作显微外科手术的相关技能。在这其中，在显微镜下精细操作手术设备的稳定性尤为重要。由于人的肢体本身存在生理性震颤，长时间的握持手术工具以及精神的高度紧张又会加重这种震颤，因而执行医师常常会产生手部微微的颤抖，这种抖动在宏观层面上上来看是较为微小的，但是从显微镜的视野中来观察，这种抖动可能会产生较大的偏移，尤其是当手术执行对象的是患者神经、微血管等同样微小且脆弱的部分，容易造成患者的该部位受损，严重的情况下还有可能会导致手术效果差甚至手术失败等严重的问题。而医师的手部稳定性实际上来自于其对自身肌肉的控制能力，而这些控制能力是可以通过长期的练习以形成肌肉记忆的方式被保存下来。在给真正的患者施行此类手术前，医生需要在实验室接受训练。问题在于，怎样客观判断一个医生在显微镜下手部颤抖程度已经足够小，这就需要一定的基于显微视野的稳定性评价系统或者方案以使得医师能够较为直观地获取其稳定性的情况以及评价。
[0003]另外，对术者操作稳定性的评价建议往往都是在术者操作完成之后进行的复盘中给出的，无法实现在术者执行训练的过程中就给出直观的指导建议，使得术者操作技能学习缓慢，难以快速形成职业技能。
[0004]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。
技术实现思路
[0005]针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种显微外科手术操作稳定性评判建议系统，包括，显微部，其用于获取经过缩放后的显微视野，背景部，其作为显微视野的背景并且至少包括标记单元，工具部，其由术者操作以执行显微操作，还包括记录部和处理部，记录
部获取显微视野中的数字图像信息并将其备份为至少两个相同的图像数据，并且将其中一份传输至处理部，将另一份同时传输至术者观察的显微部目镜内的显示屏，显示屏基于图像数据复原显示显微视野中的图像，术者观察显示屏展示的显微视野图像并基于指定的移动任务操作工具部在显微视野中作给定动作，处理部处理图像数据并基于移动任务要求分析标记单元图像与工具部图像相对位置关系以获取术者从操作稳定性评估，并且基于操作稳定性，处理部向传输至术者观察的显示屏上的图像数据叠加至少一个建议图像数据，使得术者能够在视野中同时观察到反映真实显微视野的图像以及不属于现实存在的叠加的建议图像数据，其中，建议图像数据用于指示术者当前操作稳定性情况。
[0006]优选地，标记单元为数个彼此正交且同方向等距间隔排开的横纵线组成的最小单元为边长相等的方格的集合。
[0007]优选地，移动任务至少包括操作工具部沿横线与纵线移动，在该移动任务下，评价操作稳定性的要求为工具部在移动过程中偏移选定的横线和/或纵线的距离。
[0008]优选地，当移动任务为沿特定横线或纵线移动时，处理部基于正在执行的移动任务以及寻出的指示单元的初始位置在标记单元图像上对应的两条横线或纵线以高亮和/或更换颜色的方式在视觉上突出以形成建议图像数据。
[0009]优选地，工具部上设置有指示单元，指示单元设置在工具部上指定位置并且能够基于自发光和/或反光的方式使其本身亮度区别于其余组件或单元的亮度以使得其所在的工具部指定位置能够被人工或者机器明确识别。
[0010]优选地，工具部为显微镊，指示单元构成为高硬度半反光球，至少两个指示单元分别设置在工具部的两个镊尖位置并且两者构造为能够在镊尖夹合时构成完整反光球体。
[0011]优选地，标记单元与背景部具备颜色属性的不同，处理部基于对图像数据的二值化处理获取在背景部的图像上区分颜色不同的标记单元图像。
[0012]优选地，处理部基于对图像数据作亮度阶梯处理，并且将亮度最高或者高于预设范围的像素却认为指示单元的图像。
[0013]一种操作稳定性评判建议方法，包括以下步骤，
[0014]S1获取带有标记单元图像的显微视野的数字图像信息，将图像信息备份为两份，其一传输至处理部，另一份传输至术者观察的目镜内的显示屏并向术者眼中展示。
[0015]S2术者观察目镜内显示屏上的图像并基于指定的移动任务操作工具部在显微视野中执行任务给定的动作。
[0016]S3处理部同时处理与术者观察到的图像信息相同的图像以识别图像中的标记单元图像以及工具部上标记单元的图像。
[0017]S4基于标记单元与标记单元的相对位置以及指定的移动任务要求，给出术者操作稳定性评估。
[0018]S5基于操作稳定性，处理部向传输至术者观察的显示屏上的图像数据叠加至少一个建议图像数据，使得术者能够在视野中同时观察到反映真实显微视野的图像以及不属于现实存在的叠加的建议图像数据，其中，建议图像数据用于指示术者当前操作稳定性情况。
[0019]优选地，工具部为显微镊，指示单元构成为高硬度半反光球，至少两个指示单元分别设置在工具部的两个镊尖位置并且两者构造为能够在镊尖夹合时构成完整反光球体。
[0020]本专利技术优势在于：
[0021]提供一种显微操作稳定性评估方案以及装置系统，其服务于术者对其显微外科手术的操作稳定性的评估，其能够以实时记录、自动采集特定图像的方式实时或者复盘地向术者提供其操作稳定性的评价，以使得后者能够基于评价实时或者滞后地改进、纠正其操作的失误，最终能够改善其操作的稳定性，本专利技术相较于常规人工评价术者的操作稳定性的方案，至少具备自动记录术者操作图像，自动识别术者操作的工具与标记单元之间的位移关系，并且能够自动地给出评价结果，处理速度相对更快，给出结果相对更及时，并且同时结合图像叠加的方案，术者能够在操作练习时就可以直观地看到建议图像信息，甚至能够跟随这些虚拟的建议图像信息进行操作训练，使得术者几乎能够以不依靠后续复盘的方式在执行模拟操作的同时被系统给出的实时建议所教导，能够有效提升术者的肌肉记忆习得率以及习得效率。
附图说明...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种显微外科手术操作稳定性评判建议系统，包括，显微部(100)，其用于获取经过缩放后的显微视野，背景部(200)，其作为所述显微视野的背景并且至少包括标记单元(210)，工具部(300)，其由术者操作以执行显微操作，其特征在于，还包括记录部(400)和处理部(500)，所述记录部(400)获取显微视野中的数字图像信息并将其备份为至少两个相同的图像数据，并且将其中一份传输至所述处理部(500)，将另一份同时传输至术者观察的显微部目镜内的显示屏，所述显示屏基于图像数据复原显示显微视野中的图像，术者观察显示屏展示的显微视野图像并基于指定的移动任务操作工具部(500)在显微视野中作给定动作，处理部(500)处理图像数据并基于移动任务要求分析所述标记单元(210)图像与工具部(300)图像相对位置关系以获取术者从操作稳定性评估，并且基于操作稳定性，所述处理部(500)向传输至术者观察的显示屏上的图像数据叠加至少一个建议图像数据，使得术者能够在视野中同时观察到反映真实显微视野的图像以及不属于现实存在的叠加的建议图像数据，其中，建议图像数据用于指示术者当前操作稳定性情况。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述标记单元(210)为数个彼此正交且同方向等距间隔排开的横纵线组成的最小单元(213)为边长相等的方格的集合。3.根据权利要求1或2任一项所述的系统，其特征在于，所述移动任务至少包括操作所述工具部(300)沿所述横线(211)与纵线(212)移动，在该移动任务下，评价所述操作稳定性的要求为所述工具部(300)在移动过程中偏移选定的所述横线(211)和/或纵线(212)的距离。4.根据权利要求1～3任一项所述的系统，其特征在于，当移动任务为沿特定横线(211)或纵线(212)移动时，所述处理部基于正在执行的移动任务以及寻出的指示单元的初始位置在标记单元图像上对应的两条横线(211)或纵线(212)以高亮和/或更换颜色的方式在视觉上突出以形成建议图像数据。5.根据权利要求1～4任一项所述的系统，其特征在于，所述工具部(300)上设置有指示单元(310)，所述指示单元(310)设置在工具部(300)上指定位置并且能够基于自发光和/或反光的方式使其...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆夏，张智萍，马妍，杨斌，
申请(专利权)人：首都医科大学宣武医院，
类型：发明
国别省市：
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